物理基礎｜力と運動（2）運動の法則

力は「速さ」ではなく「速さの変化」を決める

この教材のために作ったオリジナル問題です。

答えを選ぶと、正解とわけが出ます。図の問題は、答えたあとに図が動いて確かめられます。

問1選んで答える

なめらかな床の上の質量 4.0 kg の物体を 10 N の力で引き続けた。加速度は？

答えと解説

正解：2.5 m/s²

ma ＝ F より a ＝ F / m ＝ 10 ÷ 4.0 ＝ 2.5 m/s²。

問2選んで答える

質量 2.0 kg の台車を 4.0 N で引くと加速度は 2.0 m/s² だった。同じ力で質量 4.0 kg の台車を引くと、加速度は？

答えと解説

正解：1.0 m/s²

a ＝ F / m ＝ 4.0 ÷ 4.0 ＝ 1.0 m/s²。加速度は質量に反比例する。

問3選んで答える

質量 2.0 kg の物体を 10 N で水平に引いたとき、床から 4.0 N の摩擦力を受けた。加速度は？

答えと解説

正解：3.0 m/s²

合力 F ＝ 10 − 4.0 ＝ 6.0 N。ma ＝ F より a ＝ 6.0 ÷ 2.0 ＝ 3.0 m/s²。

問4選んで答える

摩擦のある床の上の箱を 8.0 N で押したら、一定の速さで動き続けた。摩擦力の大きさは？

答えと解説

正解：8.0 N

一定の速さ（等速直線運動）→ 加速度 0 → 合力 0。よって摩擦力＝押す力＝ 8.0 N。

問5考えてから見る

運動方程式を立てて問題を解くときの手順を、3 つの段階で説明しよう。

答えと解説

①正の向きを決める（ふつうは進む向き）。②物体にはたらく力をすべて図に描く（重力・垂直抗力・引く力・摩擦力など）。③進む向きの合力 F を求め、ma ＝ F に質量と合力を入れて加速度を求める。

自分の答えに、次のことが入っていたかくらべてみよう