力のつりあい�@（力の図示）

１．導入

さっそく問題です。
「次の図のように，滑車に輪っかをつくったロープをかけて自分がのったとすると， この状態で耐えられますか？」

この人は60kgだとしたら，どれだけの力でロープを引っ張ればいいですか？3択です。
ア．30kg重
イ．60kg重
ウ．120kg重
では，手を挙げてください。 結果→ア＝１５人，イ＝２０人，ウ＝１人
正解は「アの30kg重」です。 こういう問題をもう少しすっきり数式を解くことで理解することが，この章の目標です。

２．力の働き

では，物体に力を加えるとどんなことが起きますか？力の働きは基本的に次の３つです。

　ちなみに，斜面から水平面に転がったボールはどうなりますか？ 床に摩擦がなく，空気抵抗もないとしたら静止しますか？ そういう状況であれば「ボールは永遠に転がり続けます」。 摩擦のない床を転がっている物体には水平方向に力は働いていません。 つまり，動いているからといって力が働いているとは限りません。 静止しているものを動かしたり，動いているものを止めたり， 速度が変化するときに「力」は必要です。 そういう意味で「物体の運動状態を変える」と少し難しい書き方をしました。
　これからはとりあえず「静止している・回転しない・変形しない物体」を当分の間考えていきます。

３．力の記述

そのために，まずは力の記述の仕方を勉強していきましょう。 図のように，床に立っている人に働く力をすべて書いてみてください。

まず何本矢印を描きましたか？正解は3本です。 では、次の図のように何本も重力を書いた人はいますか？

「同じ力は1本にまとめて書く」ようにしてください。 次のように書いた人はいますか？右足と左足ともに地面から力を受けていますが、 これも同様に1本にまとめてください。

次の図のように書いた人はいますか？確かに足は地面を押していますが、 それは何に働いている力でしょうか？ 地面に働いている力です。ここでは「人」に働く力を書くのでそれは間違いです。

次の絵を描いた人はいますか？これはいいところに気が付いています。 大気圧を書いたのでしょう。

しかし、圧力は力ではありません。そして矢印は力が働いている点から書き始めます。 さらに、これらの力を1本にまとめるとどうなるでしょうか？正解は次の図です。

空気から受ける力をまとめたものは、この図の�Bになります。 ちなみに「浮力」になるのです。

※浮力はいずれ詳しく説明します。また、空気からの浮力は小さいので無視することが多い。

「着目している物体に働く力だけをかく」ことが重要です。 そのためには次のように考えてください。

「　何　」が「　何　」を｛　押す・引く　｝力

�@は「地球」が「人」を｛引く｝力（重力）
�Aは「床」が「人」を｛押す｝力（垂直抗力）
�Bは「空気」が「人」を｛押す｝力（浮力）
というように考えるようにしてください。

ここで，「　何　」が「　何　」を｛　押す・引く　｝力　 の「　何　」をは 必ず着目物体になっていることに注意してください。 つまり，「人」に着目しているときには 〜が「人」を｛押す・引く｝力になっていなければなりません。

４．力の発見法

また，物体に働く力を記述するときには，次のようにしてください。

いま君はいくつの物体と触れていますか？君に働く力を記述するには，まず重力をかく。 そして服は君自身と考えると，机と椅子と床とペン。それらすべてから力を受けています。

では，練習問題をやってみましょう。

正解は、
(1)A君が箱を押す力（A君とB君がとは考えないようにしよう。B君は箱に触っていない！）
(2)糸アが天井を引く力
(3)Bが糸アを引く力
(4)天井が糸アを引く力
(5)糸イがBを引く力
(6)Bが糸イを引く力
(7)地球がBを引く力
作用点がどこかよく見てください。近接力はその接しているもの同士に働く力です。

５．まとめ

今日から力に入りました。力を記述することはかなり難しいことです。 しかし，ここが適当だとすべてが適当になります。 きっちり理解していってください。 次回は実験室で実験をしましょう。

授業を終えて。。。
今年は「人に働く力」を特徴的な3人の生徒に板書させた。 これの方が流れが出て良い。また，作用点に接しているものしか名前の中に入らない （つまり「何が何を」に入らない）ということを強調した。

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