第1章力のつりあいと合成・分解�@（力の矢印を描く）

１．導入

さて，2学期からは物理分野に入っていきます。 3学期も含めて，高校での「物理基礎」の先取り学習になっています。 難しいところもあると思いますが，ポイントはわからなかったら質問すること。 考えるところでは意見をいうことです。 授業で私が説明したところを「あーそうなんだー」って受け取るだけでは理解できません。 「なんでだ？」と常に疑問をもって取り組んでください。

まずは，中一でも学習した（忘れてる？）力から入ります。 そして，2学期期末では物体はどのように運動するか， 3学期ではエネルギーとは何か，ということを扱っていきます。

ちなみに，これらは物理の「力学」と呼ばれている分野です。 その他に，電流や磁石の「電磁気学」，光や音も中一でやりましたが「波動」， あまり中学時代には触れていませんが「熱力学」というのもあります。

物理はわかるようになると楽しい！ でも，そこまでに多少壁があるかもしれません。 君たちがスムーズに壁を乗り越えられるように努力しますので， 君たちも頑張ってください。

２．力のはたらき

では，物体に力が働くとどんなことが起こりますか？
A君：「･･･」
じゃあ，ボールを押すとどうなりますか？
A君：「潰れる」
そうですね，物体に力が加わると「変形させることができる」。 他にはどうでしょう？
B君：「動く」
そうだね，止まっているボールに力を加えたら動きますね。 これは「物体の運動状態を変化させる」としておきます。
では，他にはあるかな？柔道部のI君，あのムキムキの先生に足払いをくらうとどうなりますか？
I君：「宙に浮く」（笑）
確かに宙に浮くだろうねー。まあそれは「回転させる」です。
基本的に力の働きはこの３つです

※中学一年では「回転させる」ではなく， 「物体を支える」という言葉が出てきます。 しかし，物体を支えるとは何を言いたいのかよくわかりません。 高校の教科書でも見たことはありません。 「支える」というのが特別な状態であるかのように理解してほしくないので， これを削りました。また，「運動状態を変化させる」というのは 曖昧な言葉です。そして，「回転させる」もこの中に含まれるように感じます。 ここでは，「運動状態を変化させる」というのは「加速度を生じさせる」 ということにしています。そして，「回転させる」を切り離したのは， 高校段階でモーメントを導入するのに便利だからです。 ここら辺はもう少しよく考えないといけないところだと思っています。

３．力を矢印で描く

通常，力は矢印で表されます。その長さで「力の大きさ」を， その向きで「力の方向」を，どこから書き始めるかで「作用点」を表しています。

ともかく，地面に立っている人間に働く力を描いてみてください。

ここは（まあ中一でやっているけど）はじめてのところなので， 間違って構いません。とりあえず書いてごらん。 何人かの生徒に黒板に書いてもらいます。

※生徒の記録を残すのを忘れましたが， 以下の組み合わせであったことは確かです。

「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。
※空気からの浮力は小さいので当面は無視します。

力の矢印を書くときのルールは次の通りです。

「着目している物体に働く力だけをかく」ことが重要です。 力のには主語と目的語が存在します。それを明確にすることが大切。

「　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。

そして，ポイントは物体Aに働く力を書くときには， ○○が「物体A」を｛押す・引く｝力だけを書くということ！

※摩擦力は押す力なのか，引く力なのかよくわからないところが ありますが，分子間力によるはずで引く力としておきました。 誰か教えてください。

４．接触力と非接触力

また，力は次のように分類することができます。 物体に直接さわっておよぼす力（接触力）と物体から離れていておよぼす力（非接触力）です。 例えば，重力や磁力って離れていても力がおよびます。 しかし，張力や摩擦力は直接触れているから力がおよぶのですよね。

力を書くときには，「まず重力をかいてください」。 私が「まず？」と聞いたら重力です。 そして，離れていて働く力（非接触力）を書いてください。 ポイントは，接触している物体からは必ず力を受ける！

５．まとめ

今日は「力の矢印を描く」ということを学習しました。 しかし，高校3年生のできる生徒に聞いても， 力を書くことが一番難しいといいます。 簡単ではない。少しずつでも慣れていってください。

授業を終えて。。。
結局時間がかかる。名前付けはもう少し省いて先に例題をやった方がよいかもしれない。 今日は生徒にも書かせているのでそこまでは盛り上がった。

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