【中1理科】力のつり合いの条件とは？図解で理解＆テスト頻出問題に挑戦！

中学3年理科。力のつり合いについて学習します。

• レベル★☆☆☆
• 重要度★★★☆
• ポイント：作図での作用点の位置

力のつり合い

物体にはたらく力がつり合うと、物体は静止します。静止とは物体が全く動かないことです。２力がつり合うためには、次の3つの条件をクリアする必要があります。

1. ２力の大きさが等しい。
2. ２力の向きは反対。
3. ２力は一直線上ではたらく。

この３つの条件を満たすと、力がつり合い、物体は静止します。

解答❶2力の大きさが等しい。
❷2力の向きは反対。
❸2力は一直線上ではたらく。

色々な力

力のつり合いでは、さまざまな力が登場します。すべての力の名称を覚えましょう。

• 重力
  地球が物体を引く力。地球上のすべての物体にはたらく。
• 垂直抗力
  床などが物体を垂直に押し返す力。
• 弾性力
  ばねのように元に戻ろうとする性質をもつ物体にはたらく力。
• 張力
  糸のようにぴんと張って物体などを支える力。
• 浮力
  水の中で受ける上向きの力。
• 摩擦力
  物体の運動の向きと逆向きにはたらき、運動をさまたげる力。
• 磁力
  磁石や鉄などが引き合ったり退け合ったりする力。
• 静電気力（電気の力）
  異なる種類の電気が引き合う力。同じ種類の電気が退け合う力。

上記の力のうち、物体どうしが離れていてもはたらく力は、重力、磁力、静電気力になります。

解答（1）摩擦力　（2）浮力　（3）重力　（4）弾性力

いろいろな力の作図

力を図で表すには、力の3要素をしっかりと書き込む必要があります。

• 作用点…力がはたらく点
• 力の向き…矢印の向きで表す。
• 力の大きさ…矢印の長さで表す。

下の図を見てください。特に作用点の位置が重要です。

これらの力を作図するときに、作用点の位置に注意しましょう。どこからかき出すかが重要です。

【問題】力の確認問題

次の問いに答えなさい。

1. 1つの物体に力がはたらいていても物体が動かないとき、力はどうなっているか。
2. 1つの物体に2力がはたらいていても物体が動かないとき、2力の大きさはどうなっているか。
3. 1つの物体に2力がはたらいていても物体が動かないとき、2力の向きはどうなっているか。
4. 1つの物体に2力がはたらいていても物体が動かないとき、2力はどのような位置関係にあるか。
5. 机の上に物体を置いたとき、机の面から受ける垂直で上向きの力を何というか。
6. 5の力とつり合う力を何というか。
7. 床の上を運動している物体に、運動の向きと逆向きにはたらく面から受ける力を何というか。
8. 水の中で受ける上向きの力を何というか。
9. ばねが伸びて元の形に戻ろうとするときにはたらく力を何というか。
10. 2つの力と同じはたらきをする1つの力を、2つの力の何というか。
11. 2つの力を同じはたらきをする1つに力に置き換えることを何というか。
12. 1つの力を2つ以上の力に分けることを何というか。
13. 12で2つ以上に分けた力を何というか。
14. 一直線上で反対向きの2力の合力の大きさは、和・差のどちらで求めることができるか。
15. 一直線上にない2力の合力の大きさは、それぞれの力の矢印を2辺とする平行四辺形の何として表すことができるか。

【解答】力の確認問題

1. つり合っている
2. 等しい（同じ）
3. 反対（逆）
4. 一直線上（同一直線上）
5. 垂直抗力
6. 重力
7. 摩擦力
8. 浮力
9. 弾性力
10. 合力
11. 力の合成
12. 力の分解
13. 分力
14. 差
15. 対角線