力学で出てくる主な力の紹介！(摩擦力を除く)

みなさんこんにちは！今日はこれから力の分野を学び始めるという人向けの記事になります！力の分野でよく出てくる力を最初に一気に紹介していこう！という記事です。これは物語で言うところの人物紹介のようなもので, ここがわかっている・いないでこの先の内容の理解がかなり変わってきます！それでは, 一緒に１つ１つ見ていきましょう！

力とは

具体的な力の種類を挙げていく前に, そもそも力がどういったものなのかを紹介していきます。

力⇒力がかかると, 物体の速度を変えたり, 物体を変形させたりする。

↑の図のように力は矢印で表します。力の矢印は力を見やすくし, 力の情報を我々に与えてくれるものです！

矢印の向き⇒力の向き。矢印の長さ⇒力の大きさ 矢印の始点；作用点 (矢印の始点から矢印の向きにそって引く直線を作用線という )

ここから力の紹介に入っていきます！見ていくときに意識してほしいことは, 「どの向きに」,「どんな大きさ(文字の表現)の」力なのかです！向きと大きさに着目して見ていきましょう！

重力

以下の図のように表せます。

ここで１つ例題を。

垂直抗力 (英訳：Normal reaction)

垂直抗力は床や壁などの面からはたらく力です！

上の図のように重力のみがかかると, 机を貫いて落下してしまう。机や床があると, 机や床に支えられて落下するのを防ぐことができる。この支える力が「垂直抗力」です！

※ 常に重力と等しくなるわけではありません！重力と等しくなるのはただ物体を床や机の上に置いているときだけ。力のつりあいの式を立ててはじめて垂直抗力の大きさは判明します！

張力 (英訳：Tension)

張力は糸やひもによってはたらく力です！

上の図のように糸は物体を上に引っ張ろうとする。向きのイメージとしてはこの糸は物体をどこに引っ張ろうとしているかで判断しよう。

※ 張力の大きさも垂直抗力と同じで, 力のつりあいの式を立ててはじめて大きさが判明します。
※ 張力は, ピンと糸が張っているときのみ生じます！(張力は張る力と書くので文字の通り)

弾性力

弾性力は, ばねによって物体にはたらく力です！

自然長に戻ろうとしているということがわかれば向きに関してはOKです。

比例のグラフになりますね。このように弾性力がばねののび・縮みに比例することを「フックの法則」といいます。

最後まで見ていただき, ありがとうございました！力の種類についてわかった上で⬇力の矢印の見つけ方の記事を見ていただけると理解が深まると思います！ぜひCHECKしてみてください！