力
「力」ということばはとてもなじみ深いものです。でも、力自体は目に見えなくて、力がはたらいた結果で私たちは力の存在を知ります。
見えない力ですが、がんばってイメージしましょう。
力の種類・物体の形が変わったとき
ボールがへこんだり、ばねが伸びたりするときなどですね。
・物体を持ち上げたり支えたりするとき
静止していたり、等速直線運動している物体でも、力がつり合っているときです。
・物体の運動が変わったとき
止まっている物体が動きだしたり、動いている物体が止まったり、物体の速さや運動の向きが変わるときなどです。
力の単位人の力以外にどんなものがあるか、次の5種類を覚えましょう。
N…「ニュートン」と読みます。
1N=質量0.1kg(=100g)の物体にはたらく重力の大きさとほぼ等しい
(質量1kgの物体にはたらく重力の大きさは約10N)
100gというと、ちょうど1円玉100個ぶんくらいですね。
1円玉を100個持っている人は手に乗せてみてその重み(1N)を感じてみてください。50円玉25枚でもいいです。(参考)もう少し正確にいうと、1円玉102個で1Nの重力を体感できます。
高校以降の学習では、1kgの物体にはたらく重力の大きさは約9.8Nですが、中学では約10Nとして考えます。
重さと質量の違い「100gの物体にはたらく重力=約1N」ということを使って、物体にはたらく重力の大きさが求められます。
求め方がよくわからない人は以下の2式を覚えてしまうとラクです。
200gなら100で割って2N、5kgなら10をかけて50Nという感じですね。
もちろん、どちらかひとつ覚えて1000g=1kgを使って換算してもOKです。
その他の力の大きさの単位(参考)質量…その物体そのものの量 場所によって変わらない 単位はg(グラム)・kg(キログラム)など
重さ…その物体にはたらく重力の大きさ(物体の質量に比例) 単位はN(ニュートン)など
小学校までは重さを「g」「kg」で表すことが多かったと思います。実は「g」「kg」は質量の単位です。
質量とはその物体がもともと持っている固有の量です。(かえってわかりにくいですね…ι)
質量のあるものに対して重力ははたらきます。
たとえば、体重60kgの人の「質量」は60kgで、その人にはたらく重力の大きさは地球上では約600Nとなります。
その人の「重さ」は約600Nというわけです。
月の重力の大きさは地球の6分の1なので、その人が月に行くと「重さ」は約100Nになります。
その人がやせたわけではなく、その人そのもの(質量)は60kgのままですね。
つい「重さ」をgやkgで表してしまいがちですが、違いをしっかりつかんでください。「重さ」は「力」です。注意しましょう。
以前の教科書では力の単位はg重・kg重を使っていました。
1kgの物体にはたらく重力は「1kg重」という感じで、どのくらいの大きさの力かが体感しやすい単位です。
N(ニュートン)に慣れないうちは、g重やkg重に換算してみるとわかりやすいこともありますね。
ただ、質量と重さ(=力)を混同してしまいがちになりますから気をつけてください。中学では 1N=約0.1kg重(または約100g重) で換算します。
1Nは質量100gの物体にはたらく重力とほぼ同じ大きさということです。
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