机の上の本が動かないのは、はたらく力がぴたりと打ち消し合っているからです。力のつり合いと、混同しやすい作用・反作用の法則を整理します。
栗原 せな
先生、机の上の本が動かないのは、力のつり合いが成り立っているからだと理解して合っていますか？
緑川 カナ 先生
合っているわ、せなさん。
物体にはたらく力の合力がゼロのとき、静止した物体は静止し続けるの。
これがつり合いね。
黒崎 サニー
本には重力が下向きにかかってるのに落ちないのは、机が上向きに押し返してるからだよね？
緑川 カナ 先生
その机が押し返す力を垂直抗力というのよ。
重力と垂直抗力が同じ大きさで反対向きだから、合力がゼロになって静止するの。
麦倉 ふわり
ふぇぇ〜、じゃあ作用・反作用っていうのも同じことですかぁ？
栗原 せな
そこは間違えやすい点です。作用・反作用の法則は、AがBを押すとBもAを同じ大きさで反対向きに押し返す、という法則。
二つの力は別々の物体にはたらきます。
緑川 カナ 先生
いい指摘ね。
つり合いは『一つの物体にはたらく複数の力』の話。
作用・反作用は『二つの物体の間でやりとりされる力』の話。
ここが決定的に違うのよ。
黒崎 サニー
マジで！？
壁を押したら壁も押し返してくる、あれが反作用か。
ボートを漕ぐのも、水を後ろに押した反作用で前に進むんだね！
栗原 せな
その理解で正しいです。
作用と反作用は必ず対になり、大きさが等しく向きが反対で、異なる二つの物体にはたらきます。
緑川 カナ 先生
だから作用と反作用は決して打ち消し合わないの。
別々の物体にかかるからね。
ふふっ、ここを押さえれば得点源よ。
確認クイズ
作用・反作用の法則の説明として正しいものはどれか。
- 同じ物体にはたらく2つの力で、つねにつり合う
- 大きさが等しく向きが反対で、異なる2つの物体にはたらく
- 大きさが異なり、同じ向きにはたらく
- 一方が他方の2倍の大きさになる
こたえを見る
正解: 2. 大きさが等しく向きが反対で、異なる2つの物体にはたらく
正解は2。作用と反作用は大きさが等しく向きが反対で、別々の物体にはたらきます。同一物体にかかるつり合いの2力とは区別します。
