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慣性の法則

一般小学生

まとめ

  • 物体に外部から力がはたらかない、あるいは力がつり合っているとき、現在の運動状態を維持しようとする性質。
  • 静止している物体は静止し続け、運動している物体はそのままの速さ等速直線運動を続けるという法則。
  • 「ニュートンの運動の第1法則」とも呼ばれ、物理学における運動の基本原理の一つ。

解説

慣性の法則は、物体が外力による干渉を受けない限り、それまでの状態を頑なに守ろうとする性質を示しています。この性質を「慣性」と呼び、物体の質量が大きいほど、その状態を変えにくくなる(慣性が大きい)という特徴があります。

身近な具体例として「だるま落とし」が挙げられます。積み上げられた木片のうち一つを素早く横に弾き飛ばすと、上の木片はその場に留まろうとする慣性により、水平方向へは移動せず真下に落下します。また、等速で走行している電車の中で真上にボールを投げた場合、ボールは電車と同じ水平方向の速度を維持しようとするため、投げた人の手元に正確に戻ってきます。

乗り物の加減速時に生じる現象も、この法則で説明が可能です。停車していた電車が急に発進する際、乗客の体はその場に静止し続けようとするため、進行方向とは逆の後ろ側へ傾きます。逆に、走行中の電車が急停車すると、体はそのまま進み続けようとするため、進行方向の前側へ倒れそうになります。

コラム

日常生活において、投げたボールや滑らせた物体がいずれ停止するのは、摩擦力や空気抵抗という「外力」がはたらくためです。もし宇宙空間のような抵抗が全く存在しない場所であれば、一度動き出した物体は、他の天体の重力などの影響を受けない限り、永久に等速直線運動を継続することになります。

また、天体の動きにおいても慣性は重要です。月が地球の周りを公転し続けるのは、地球からの万有引力によって進路が常に曲げられつつも、月自身が持つ運動状態を維持しようとする慣性の働きが組み合わさっている結果といえます。

小学生のみなさんへ

慣性かんせい法則ほうそく」とは、動いているものはそのまま動き続けようとし、止まっているものはそのまま止まり続けようとする性質のことです。身の回りでも、この不思議な力を見つけることができます。

たとえば、走っているバスが急に止まったとき、体がつんのめって前の方にたおれそうになりますよね。これは、バスが止まっても、あなたの体はそのまま前に進み続けようとするからです。反対に、止まっていたバスが急に動き出すと、体は後ろに引っぱられるように感じます。これは、体がその場に止まり続けようとするからです。

おもちゃの「だるま落とし」も同じです。下の木をすばやくはじいても、上の木はその場に止まり続けようとするので、そのままストンと真下に落ちてきます。このように、物体が今の状態じょうたい維持いじしようとするのが、この法則の大きな特徴です。

ルラスタコラム

車に乗るときにシートベルトを締めるのは、この「慣性の法則」から身を守るためです。急ブレーキがかかったとき、体だけが前に飛び出さないように、ベルトがしっかり止めてくれているのですね。

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