一般小学生
まとめ
解説
物体が静止し続けるためには、物体にはたらくすべての力の和がゼロである必要があります。これを「力のつり合い」と呼び、特に鉛直方向(上下方向)において、上向きの力の総和と下向きの力の総和が等しい関係を指します。
物理学の計算では、上向きを正(+)、下向きを負(-)として立式します。例えば、水平な棒を2本の糸で吊るし、そこにおもりを下げた場合、2本の糸の張力の和は「棒の重力+おもりの重力」に等しくなります。静止している剛体においては、以下の2つの条件が同時に満たされている必要があります。
| 項目 | 力のつり合い(上下) | モーメントのつり合い |
|---|---|---|
| 対象 | 物体の平行移動 | 物体の回転運動 |
| 成立条件 | 上向きの力 = 下向きの力 | 時計回りの能率 = 反時計回りの能率 |
| 結果 | 上下に動かない | 回転しない |
小学生のみなさんへ
てんびんや棒を水平に支えて止めるとき、上に向かって引っぱる力と、下に向かって引っぱる力が同じ大きさになることを「上下のつり合い」といいます。
例えば、手で持った棒にバケツをぶら下げているとき、手が棒を持ち上げる力は、棒の重さとバケツの重さを合わせた分だけ必要になります。もし持ち上げる力が足りなければ棒は落ちてしまいますし、力が強すぎれば棒は上に持ち上がってしまいます。
理科のテストでは、太さがバラバラな棒をどこで支えれば水平になるか、といった問題が出ます。棒の重さがどこにかかっているかという重心の位置を考えるのがコツです。
ルラスタコラム
シーソーで遊ぶとき、真ん中から同じ距離に座っても、体重が違うとうまくつり合いませんよね。これは「重さ」だけでなく「距離」も関係しているからです。でも、単純に「持ち上げる力」だけを考えるときは、全部の重さを合計すればいいんですよ。
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