作用反作用の法則

一般小学生

まとめ

作用反作用の法則
物体が他の物体に力を及ぼすとき、その相手から等しい大きさで逆向きの力を同時に受けるという物理学の法則

解説

作用反作用の法則は、アイザック・ニュートンによって体系化された「運動の第3法則」です。この法則の核心は、力が単独で存在するのではなく、常に2つの物体の間で「一対(ペア)」として発生するという点にあります。例えば、机を手で叩くと、手も机から衝撃を受けます。このとき、手が机に加える力を「作用」、机が手を押し返す力を「反作用」と呼びます。

よく混同される概念に「力のつり合い」がありますが、これらは力の対象が異なります。力のつり合いは「1つの物体」にはたらく複数の力を指すのに対し、作用反作用は「2つの物体」の間ではたらき合う力を指します。以下の表でその違いを整理しましょう。

比較項目 作用反作用の法則 力のつり合い
力の対象 2つの物体間 1つの物体
力の向き 互いに逆向き 互いに逆向き
力の大きさ 常に等しい 等しい(静止時)
力の合成 できない できる(合力0)
コラム

この法則は、日常生活のあらゆる場面で観察できます。私たちが地面を歩けるのは、足を後ろに蹴る力(作用)に対して、地面が足を前に押し返す力(反作用)がはたらいているからです。氷の上で滑りやすいのは、この反作用を効率よく受け取れないためです。

また、宇宙空間を飛ぶロケットの推進原理もこの法則に基づいています。ロケットが後方にガスを勢いよく噴射すると、その反動(反作用)によって機体が前進します。周囲に空気がない真空の宇宙空間でもロケットが加速できるのは、空気を押しているのではなく、自ら放出したガスとの間ではたらく作用反作用を利用しているためです。

小学生のみなさんへ

みんなが壁(かべ)を強くおすと、壁からも同じ強さでおし返されているのを知っているかな?これを「作用反作用(さようはんさよう)のほうそく」というよ。たとえば、スケートボードに乗って壁をおすと、自分がおした力と同じ力で、自分が後ろに下がってしまうよね。このように、何かを力でおすと、かならず自分もおし返されるというのが、このほうそくなんだ。

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