だるま落とし

一般小学生

まとめ

【定義】
物体に外部から力が加わらない限り、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速さと向きを変えずに等速直線運動を続けようとする性質。ニュートンの運動の第1法則とも呼ばれる。

まとめ

静止している物体は静止し続け、運動している物体は等速直線運動を維持しようとする。この「慣性の法則」により、物体に外部から急激な力が加わった際、物体は元の状態を保とうとして落下や傾きといった現象が生じる。

解説

だるま落としは、積み上げた木片の一部を素早く弾き飛ばしても、上の木片が慣性によって元の位置に留まろうとする性質を利用した玩具である。弾き飛ばされた木片には水平方向の力が加わるが、その上の木片には直接的な水平方向の力がほとんど働かない。そのため、上の木片は元の水平位置を維持したまま、重力によって真下へと落下する。

この性質は、乗り物の加減速においても顕著に現れる。停車している電車が急発進すると、乗客の体は静止し続けようとする慣性が働くため、進行方向とは逆側に傾く。逆に、走行中の電車が急停車すると、乗客の体はそのままの速度で進み続けようとするため、進行方向へと倒れそうになる。吊り革が前後に振れるのも同じ理由による。

さらに、等速で走行する車内でボールを真上に投げた場合、ボールは車と同じ速度で水平方向に進み続けようとする。その結果、ボールは投げた本人の手元に正確に戻ってくる。このように、慣性は地上の身近な現象から天体の運行に至るまで、あらゆる物体の運動を説明する基本原則となっている。

補足
月の公転などの天体の動きも、慣性によって進もうとする力と、地球の重力による引き合う力が均衡することで維持されている。

小学生のみなさんへ

物には「今の状態を続けよう」とする性質があります。これを「慣性(かんせい)」といいます。

だるま落としで、真ん中の木を勢いよくはじいても、上の木がバラバラにならずにストンと下に落ちるのは、上の木が「今の場所にいよう」とするからです。

ほかにも、走っている電車が急に止まったときに、体が前に「おっとっと」と倒れそうになるのも、体がそのまま進み続けようとするからです。逆に、止まっている電車が急に動き出すと、体はその場に残ろうとするので、うしろにひっぱられるように感じます。

このように、物はいつでも「今の動きをそのまま続けたい」という不思議な力を持っているのです。

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