学習目安 | 小: B | 中: A | 高: S

静止

一般小学生

まとめ

  • 物体が外部から力を受けない、または受けている力の合計(合力)が零であり、その場にとどまっている状態。
  • 慣性の法則により、静止している物体は外部から力が加わらない限り、その状態を維持し続ける性質を持つ。
  • 物体の重心支点の真上にあるなど、力がつり合っているときにもこの状態が成立する。
静止慣性の法則重心力のつり合い

解説

物体が動かずにその場にとどまり続ける「静止」は、物理学における基本的な状態の一つです。ニュートンの運動の第1法則である「慣性の法則」によれば、物体に外部から力が働かないとき、物体は現在の運動状態を保とうとします。そのため、もともと止まっているものは止まり続けようとする性質があります。

身近な例では「だるま落とし」が挙げられます。勢いよく木片を弾き飛ばしても、上の木片がそのまま真下に落ちるのは、その場に静止し続けようとする慣性が働くためです。また、電車が急に発進するときに体が後ろに傾くのも、静止していた体がその場にとどまろうとするために起こる現象です。

さらに、物体の安定性も静止に関係しています。例えば直方体を傾けた際、その重心が支点の真上より内側にあれば、物体は元の静止状態に戻ろうとします。重心の高さや底面積の広さが、物体が静止し続けられるかどうかの安定性を決定づける重要な要素となります。

コラム

物理学において、静止は「力が全く働いていない状態」だけでなく、「複数の力が働いていても、それらが互いに打ち消し合って合計が零(つり合いの状態)になっている場合」にも成立します。天体の動きや建築物の構造計算など、あらゆる物理現象を理解する上での基礎となります。

小学生のみなさんへ

「静止(せいし)」とは、物が動かずにじっと止まっている状態のことです。例えば、机の上に置いた消しゴムが勝手に動き出さないのは、消しゴムが「静止」しているからです。

物には「今の状態を続けようとする」という不思議な性質があります。これを「慣性かんせいの法則」と呼びます。止まっている物は、外から力を加えられない限り、ずっと止まり続けようとします。だるま落としで、たたいた場所以外が崩れずにそのまま下に落ちるのも、この性質のおかげです。

また、物が倒れずに止まっていられるかどうかは、物の「重心じゅうしん」という重さの中心がどこにあるかで決まります。おきあがりこぼしのように、重心が低い位置にある物ほど、安定して静止しやすくなります。

ルラスタコラム

宇宙空間では空気抵抗ていこうや地面との摩擦まさつがないため、一度動き出した物は力を加えなくてもずっと動き続け、止まっている物はいつまでも静止し続けます。地球上で物が止まるのは、実は空気や地面がブレーキをかけているからなのです。

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