作用反作用の法則とは?例を用いて丁寧に解説してみた

物理 2016.3.30
作用反作用の法則とは?例を用いて丁寧に解説してみた

今回は作用反作用の法則を扱います。

「作用反作用の法則とは?」を理解するために、具体例と、スマホでも分かりやすくて見やすい図を用いて丁寧に解説していきます!

また、この記事を読んでいる人の中には、「作用反作用の法則」と「つりあい」の違いがよくわからない…。という人も多いのではないでしょうか?

今回はその2つの違いについても詳しく触れています。この記事を読み終えると、作用反作用の法則についてはバッチリ理解できているようになっているでしょう。ぜひ読んでみてください!

 

    1.作用反作用の法則・例

    作用反作用の法則の例として、バットでボールを打つことを考えてみましょう。

    作用反作用の法則

    このとき、ボールがバットから力を受けることは分かりやすいと思います。

    ここで、自分がバットでボールを打ったときを想像してみてください。

    手に衝撃が伝わりますよね??このことから、バットもボールから力を受けていることが分かります。

    バットがボールに及ぼす力を作用とすると、ボールがバットに及ぼす力が反作用となります。

     

      2.作用反作用の法則とは?

      上記の例で、作用反作用の法則がどんなものかは大体お分かり頂けたかと思います。

      ここでは、上記の例から、作用反作用の法則の定義・特徴をまとめていきます。

      [作用反作用の法則とは?]

      作用反作用の2力は

      ①同一線上にあり、

      ②力の大きさが等しく、

      ③互いに反対向き。

      これが作用反作用の法則の定義です。

      ここで注意しなければならないのが、「つりあい」との違いです。

      この違いは以下で詳しく説明していきます。

       

      3.作用反作用の法則とつりあい

      作用反作用の法則つりあいの違いは、作用反作用の法則別々の物体にはたらく力であるのに対して、つりあい同一の物体にはたらく力であるという点です。

      ただ、この文章だけだと、イメージがつかめずに分かりづらいと思うので、例を見ていきましょう!

      例:下図のように、摩擦のある斜面上に物体が静止している。Wは地球が物体に及ぼす重力、Qは斜面からの抗力、Pは斜面をおす力である。

      (1)作用反作用の力はどれとどれか。

      (2)つりあいの力はどれとどれか。

      作用反作用の法則とつりあい[解説]

      (1):作用反作用は別々の物体にはたらく力でした。今回の図にある物体は、灰色の斜面と、斜面の上で静止している茶色の物体の2つです。

      これらをもとに判断すると、作用反作用の力はQとPです。…(答)

      2.作用反作用の法則とは?の定義より、②力の大きさが等しい・③互いに反対向きという条件も満たしています。

      (2):つりあいの力は同一の物体にはたらく力でした。

      ※つりあいも、作用反作用の法則と同じく、「力の大きさが等しい」・「互いに反対向き」という条件があります。

      これらをもとに判断すると、つりあいの力はWとQです。…(答)

      いかがでしたか?

      作用反作用の法則、そして「つりあい」との違いまで理解できたでしょうか?

      今回学習したことは超基礎的な内容なので、必ず頭に入れておきましょう!

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      この記事の執筆者

      ニックネーム:やっすん

      早稲田大学商学部4年
      得意科目:数学