1.力のはたらき
(1)力とは
(2)いろいろな力
〇触れ合ってはたらく力
・弾性の力(弾性力)…物体がもとにもどろうとする力 (スポンジ・ゴム・ばね)
・摩擦力…物がふれ合っている面にはたらき、運動をさまたげるようにはたらく力
〇離れていてもはたらく力
・磁石の力(磁力)…同じ極→反発、異極→引き合う力
・電気の力…同じ電気→反発、異極→引き合う力
・重力…地球上のすべての物体を地球の中心に(鉛直下向きに)向かって引く力
(3)力の単位
N(ニュートン) ☆1N⇒約100gの物体にはたらく重力の大きさ
(4)力の表し方
〇力の三要素
※作用点から出ている矢は、力の矢印
・矢の始まる点…作用点(力のはたらく点)
・矢の長さ…力の大きさ
・矢の向き…力の向き
2.2力のつり合い
(重力の書き方)
・物体の中心から真下に矢印
(抗力の書き方)
・物体と物体が接している所から矢印
3.圧力
〇圧力…力の集まり具合のこと
→1m2あたりの面を垂直に押す力
単位:N/cm2(ニュートン毎平方センチメートル)
N/m2=1Pa(パスカル)
〇面を垂直に押す力(N)
圧力=力がはたらく面積(㎠)
※単位に注意
単位を直すとき、分数で治すようにしましょう。
1cm → \( \displaystyle\frac{1}{100}m \)に直す!
〇面積と圧力
※圧力は押す力の大きさに比例し、力がはたらく面積に反比例する
瓶の底を下にして、スポンジにおいてみる。
→スポンジは少しへこむ
→力がかかる面積が大きい
→圧力は小さくなる
瓶の口を下にして、スポンジにおいてみる。
→スポンジは大きくへこむ
→力がかかる面積は小さい
→圧力は大きくなる
4.大気圧
〇大気圧 → 空気の重さによってはたらく力
単位 : hPa (ヘクトパスカル)
(1)大気圧の大きさ
地球は、とても厚い大気によってとりまかれています。地表面は、大気の重さによる圧力、つまり大気圧(気圧)がはたらいています。空気は、上空へ行くほど薄くなりますが、地表付近では空気1ℓで約1.2gです。
大気圧は、この大気の重さが、地上の物体を押すために生じます。
海面上 1013hPa = 1気圧
同じ空気中といっても、山の上と地上では気圧・温度が異なる。それは、空気の重さが関係している。
気圧・温度
標高が高い → 低い
標高が低い → 高い
※ちなみに、地上が1013hPaに対し、富士山は640hPa
(2)大気圧のはたらき方
大気圧は、あらゆる方向から働きます。
図のように、ペットボトルには、外側からだけでなく、内側からも空気圧がはたらいています。
では、中の空気を抜くとどうなるでしょうか。
中の空気をぬけば、その分の空気圧が下がります。その結果、ペットボトルはへこんでしまいます。
ただ、まだ空気が残っていれば、その分の空気圧があるので、空いている部分には空気圧が働いています。
〇水圧
水圧…水の中ではたらく力のこと
水の中では、空気中よりも重さが軽くなります。それは、浮力が働いているからです。
例えば、ピンポン玉を水にしずめようとして、勢いよく浮かんできたのを見たことがあると思います。これは、水中で上に向かう力、つまり浮力によって浮かんでいるのです。