1.力のはたらき

(1)力とは

物体の形を変える
物体を支える(静止する)
物体の動きを変える

(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

正方形の板に対角線で穴をあけ、そこにひもを通し両側から引っ張ると、右のようになる。矢印をみてみると、
 ・大きさが等しい
 ・向きが逆
 ・一直線上にはたらく
となる。
※2力が釣り合うとき、物体は動かない!
〇つりあう2力
 ・物体が静止 → つりあっている
 ・大きさが等しく、向きが逆で、一直線に働く

〇(垂直)抗力

(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。