中学3年 理科・物体の運動

力がなくなったら、物体はどう動く?

慣性の法則はニュートンの第1法則、作用・反作用の法則は第3法則です。ボタンを操作して、力と運動の関係を確かめましょう。

① 今の運動状態を保つ ② 合力が0なら変わらない

静止している物体は静止し続け、動いている物体は同じ速さで、同じ向きにまっすぐ進み続けます(等速直線運動)。この性質を「慣性」といいます。

摩擦・空気抵抗のない水平面上の台車(1 kg)。重力と垂直抗力はつり合っています。図には水平方向の力のみを表示します。

経過時間0.0 s
速度(右が+)+2.00 m/s
水平の合力0 N

青い矢印:速度 / オレンジの矢印:力。目盛りは地面に固定。画面は台車を追いかけます。グラフは直近12秒を表示します。

観察のヒント・授業での問い

1. 「静止から実験」→「再生」。力を加えなければ動き始めるでしょうか?
2. 「1秒間だけ力を加える」。力が0に戻った後、速度を見ましょう。
3. 「右向き2 m/sから実験」→「再生」。速度グラフは水平になります。
4. 左向きの力を加えると、右向きの運動は遅くなります。さらに加え続けると向きが逆になります。

「慣性」は新しい力の名前ではありません。また、実際に台車が止まるのは摩擦などの力が働くためです。