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力の働きと圧力の要点

力の働きと圧力|中学理科・中学受験 理科

中学1年の理科で学習する『力』について解説します。

『力』にはどのようなはたらきがあるのか、力の種類、圧力、重力と引力の違いについて学んでいきましょう。

 

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力のはたらき

力のはたらきには以下の3種類があります。

  1. 物体の形を変える
    のびる、ちぢむ、へこむ、切れるなど。
  2. 物体を支える
    荷物を持つ、本を置くなど。
  3. 物体の運動(速さや向き)を変える
    動かす、止める、速さを変えるなど。

 

『力』は目で見えないので、物体が変形したり、持ち上げたり、支えられたり、動きを変えたりすることによって、その物体に力が働いていることがわかります。

 

力の種類

力には次のような種類があります。

重力地球が物体を自分にひきつける引力。
磁石の力(磁力)N極とS極が引き合う力
磁石の同じ極が反発し合う力
磁石と鉄が引き合う力
電気の力+と-の電気が引き合う力
同じ種類の電気が反発し合う力
張力物体を引っ張る力。
弾性力変形した物体がもとの形にもどろうとする力
摩擦力面が物体に対して加える力。
運動を妨げる働きをする。

 

力の単位と表し方

ニュートン(N)

力の大きさを表す単位。

1Nは、質量0.1kg(=100g)の物体にはたらく重力の大きさとほぼ等しい。

(質量1kgの物体にはたらく重力の大きさは約10N)

 

力の3要素

  1. 作用点(力がはたらく点)
  2. 力の向き
  3. 力の大きさ

この3要素で力のはたらき方が決まる。

 

力の表し方

矢印を使い、力の3要素を表します。

  1. 矢印の書き始めの点は作用点
  2. 矢印の向きは力の向き
  3. 矢印の長さは力の大きさ

 

力のつりあい

力のつりあいとは、力がはたらいても物体が動かない状態のことを言い、物体にはたらく2つの力が次のような条件のとき、「つり合っている」といいます。

  1. 2つの力の大きさが等しいとき
  2. 2つの力が一直線上にあって、向きがお互いに反対向きのとき

 

圧力

1平方ーメートルあたりを垂直に押す力を「圧力」といいます。

単位は、

  1. Pa(パスカル)
  2. N/m2(ニュートン毎平方メートル)

1Pa=1N/m2

 

大気中でも、空気の重さによって圧力が生じ、この圧力を「大気圧」といいます。

 

力の大きさとばねののびの関係

ばねの『伸び』は、ばねを引く力の大きさに比例します。 これを『フックの法則』といいます

フックの法則によりばねの「伸び』から 力の大きさをはかることができます。

また、ばねに何もつるさない状態のばねの長さを自然長といいます。

 

力の働きと圧力の要点まとめ

力の働き3種類=
物体の形を変える・物体を支える・物体の運動(速さや向き)を変える

力の種類=
重力・磁石の力(磁力)・電気の力・張力・弾性力・摩擦力

力の3要素=
作用点(力がはたらく点)・力の向き・力の大きさ

力の単位=
ニュートン(N)

力のつり合い=
2つの力の大きさが等しいとき・2つの力が一直線上にあって、向きがお互いに反対向きのとき

圧力=
1平方ーメートルあたりを垂直におす力

フックの法則=
ばねののびは、ばねを引く力の大きさに比例する

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