力って何?身の回りの「力」のはたらきを学ぼう

力のはたらき 中1理科

普段、「あの人は力がある」とか、「力を込めてボールを打つ」とか、何気なくという言葉を使っています。


サッカーだと、ボールを蹴る強さを「キック力」と言いますよね。

様々な力

理科では、この「力」について学ぶことがとても大事です。


なぜなら、歴史上の偉大な科学者たちが「力」に関しての研究を重ねてきたおかげで、今の科学技術があるからです。


身の回りの電気やガス、自動車や飛行機、スマホやパソコンにいたるまで、全てが「力」の研究が関係しています。

力で動くもの
「力」の理解なくして、今の生活はありえない

また実は、「月が地球に落ちてこない理由」も、力を学べば分かります。万有引力と呼ばれる力が、ちょうど月が落ちないような働きかたをしているのです。

万有引力のおかげで、月は落ちてこない

力を学べばこのように、身の回りの科学技術から宇宙のことまで、たくさんのことを説明することができてしまいます。だからこそ、その原理を学ぶことは非常に楽しい体験です。


今回は簡単に、「力を使えば、何ができるのか?」を確認してみましょう。

力の3つの働き

力には、以下の3つのはたらきがあります。

  • 物体の運動の状態を変えるはたらき
  • 物体の形を変えるはたらき
  • 物体を支えるはたらき

力がはたらけば、上の3つのどれかが起こります。

物体の運動の状態を変えるはたらき

まず、いちばん大切なものから。

野球ボールの勢いを止める力

全ての物体には、「速度」があります。


例えば、野球のピッチャーが投げるスピードは、時速140kmほどです。速いピッチャーだと時速160kmにもなります。


「ボールが、ピッチャーからキャッチャーの向きに、時速160kmで進んでいる」ことが、ボールの速度です。

ピッチャーからキャッチャーへの速度
ボールの速度

キャッチャーは、このボールをパシッと受け止めます。

ボールを受け止めるグローブ

キャッチャーが力を使って受け止めることで、ボールの勢いは止まります。だから、ボールの速度はゼロになります。 力はこのように、物体の運動の状態を変えるはたらきがあります。

キャッチャーがいなくても、ボールは落ちて、いつかは地面の上で勢いをなくしてストップします。

これも、ボールに力が働いているからです。
(この場合は、万有引力という見えない力が働いています。)

もし、バッターがボールを打って、ボールが逆方向に進み、「バッターからピッチャーの方向に、時速160kmで進んでいる」状態になったとしましょう。

これも、ボールの運動の状態が変わっているので、「ボールに力が働いた」と考えることができます。

物体の形を変えるはたらき

力が加わり、ボールの形が変わる

力には、身の回りの物体の形を変えるはたらきがあります。サッカーボールを蹴ると力が加わり、一瞬ぐにゃりとボールの形が変わります。 スポンジを押しても形が変わるし、空き缶を踏めば潰れます。

力を加えて物体の形を変える

それは、物体に力が加わっているということです。大きい力を加えるほど、形は大きく変わります。

物体を支えるはたらき

力を加えると、物体を支えることができます。


バッグを持っているとき、もし手を離せばバッグは地面に落ちるでしょう。しかし力を入れて握ることで、バッグを支えることができます。

バッグを支える
バッグが落ちないよう、力を加えて支えている

電灯も、何もしなければ天井から落ちてしまいます。しかし、金具などで力を加え、落ちないように支えることができます。

電灯を支える力
上向きの力をかけることで、電灯が下に落ちないようにする

力の3つの働きを理解すること

今回は「当たり前のことだな」と感じたかも知れませんが、力のはたらきの3つを確認することは大切です。

とにかく、

  • 物体の運動の状態を変えるはたらき
  • 物体の形を変えるはたらき
  • 物体を支えるはたらき

が身の回りで見つかれば、「何か力が働いているんだ!」と考えられるようにしましょう。


そして次は、「じゃあそもそも、世の中にはどんな “力” があるのか?」を学んでいきましょう。

コメント

タイトルとURLをコピーしました