最もシンプルな「力の矢印」の見つけ方講座

今回は高校物理の中で一番最初に学ぶ分野, 力学の超基礎的な内容について学んでいきましょう！

この記事では, 力学の一番の基本であり, 正しく書けなくてはいけない力の矢印の書き方についてまとめていきます。ここがおろそかになると, この後に学習する運動方程式や仕事など様々な場面でもったいない細かいミスをしてしまいます。運が悪ければ何十点と失点してしまうこともあります･･･。

そんなもったいないミスをしないために！

今回の記事を見て, 持っている教材で復習してみてください！簡単なルールを守って演習量を積んで慣れていけば必ずミスなく出来るようになります！それでは一緒にやっていきましょう！

力の矢印って何？

上図の「人が押す力」のように，物体にはたらく力を目で見えるようにして考えやすくするためのものだと思ってくれればOKです！

力の矢印は, 「長さ⇒力の大きさ」・「矢印の向き⇒力のはたらく方向」・「矢印の始点⇒作用点」この3つの要素をわかりやすく示したものと考えてください！
力の種類には, 重力や垂直抗力, 弾性力など様々な種類があります！(これはまた別の記事で・・・！)

物体にはたらく力の矢印を正しく見つける方法！

以下の４つのステップで機械的に進めていくだけです！

① 着目する物体を決める。

② 着目する物体を1周見て回り, 触れているものから受ける力(接触力)を全て書く。

③ 重力などの遠隔力を書く。(他には万有引力やクーロン力などがある。)

④ 摩擦のあるあらい面なら摩擦力を書く。空気抵抗を考慮する問題なら空気抵抗による力を書く。というように単純に問題の図を見ただけだと気づきにくい接触力を見落とさないように意識して問題文を見直す。

実際に例題を一緒にやっていこう！

(例題) 以下の図のように, あらい面の上にある物体を人が糸で引いている。この物体にはたらく力の矢印を書け。

まずステップ①はこの四角い物体。これに着目しようと思うだけでOK!

次にステップ②。この物体が触れているのは・・・？
「糸」と「あらい面」ですね。
糸に引かれる力⇒「張力」, 面(今回なら床)から受ける力⇒「垂直抗力」なのでこの２つの力の矢印を書くと以下のようになります。

さらにステップ③。重力を書き込んでみましょう。以下の通りですね。

あともう少しです！

ステップ④。今回の問題は・・・。あらい面！そのため動かそうとしている向きと逆向きに摩擦力がはたらくと考えて力の矢印を書くだけでOKです！

この４つのステップを機械的にやっていくだけでどんな状況でも力の矢印を書くことが出来ます！

最後に

力の矢印はこの先, 力が関与する問題ならどんな問題でも必ず書くクセをつけていきましょう！(重要)
⇒ 書かないとミスをしたり, 式をうまく立てられない・方針が見当たらないということになってしまうことがあります！基本的なことですが当たり前のように出来るようにしていきましょう！

最後まで見ていただき, ありがとうございました！いろんな問題の力の矢印を書くことでどんどん慣れていきましょう！