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よく分からないのですが・・
水面に木片を置き、指で水平に押すと木片は動いていく。ところが、物体を押した時の作用Faと反作用Fbは同一直線状にあって、大きさが等しく方向が反対なので、打ち消しあって動かないのではないかと思う人がいるらしいのですが。どこがおかしいのか説明せよという問題があり、答えに、木片が動かずにいるためには、木片に働く外力の合力が0でなければならない。とあるのですが、なんだかよく分からないのですが誰か分かりやすく教えてください。お願いします。
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> 物体を押した時の作用Faと反作用Fbは同一直線状にあって、大きさが等しく方向が反対なので、 これ自体は作用・反作用の法則そのものですので正しいのですが,これは何も指で押した力だけでなく,重力にしても地球が木片を引っ張っていると同様に,木片が地球を引っ張っていますし,摩擦にしても木片が水から抵抗力を受けていると同様に,水も木片から抵抗を受けています.つまりトータルでみれば力は必ず対で反対方向に同じ大きさで現れます. ある物体が力を受けて動くかどうかを調べる時は,この対で現れる力を両方考えてはだめで,そのうち片方の「物体が受ける外力」のみを考えるようにしなければいけません.この場合,木片が力を受けて動くかどうかを調べるときは,木片にとって力を受ける方=指が木片を押す作用Fa のみを考えればよく,逆に木片が指に作用する力Fbは考えていけません.もし木片がこれ以外,外から力を受けなければ,木片はFaの方向に動き出します.木片を動かさすにいるためには,この木片が受ける外からの力(=木片に働く外力の合力)が0ならばOKとなります.(逆に木片が外に与える力は考えていけない!!) 何かと何かの間に力が存在すれば必ずそれは対になって現れます.しかし,ある物体に注目して,その運動を考えるとき,そこで考慮すべき力とは,対になって現れる力のうちその物体が受ける方(物体が与える方ではない!)の力のみを考えるということをぜひ覚えておいてください.
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- hagiwara_m
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ご質問そのものへのお答えではありませんが、気になりますのでコメントさせて下さい。 「動く」,「動かない」という状況の違いを、合力がゼロか否かの判断に結び付けることは誤りです。 加速度の有無が、合力の有無に対応します。木片を指で押して一定速度で動かすとき、木片に作用している力(の合力)はゼロです。 このように、力という量は運動学的に判断されるべきものです。したがって、どの物体の運動を見るかによって別々の力が定義されることになり、このときの別の力どうしを足し算したり相殺させることはナンセンスです。 また、加速度を検出・議論することが困難な人の手指などを、作用反作用を受ける一方の対象とすること自体も、教育的にまずいやり方であると思います。
お礼
ありがとうございました。
- tiltilmitil
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Faは木片に働いていて、Fbは指に働いているから、ということでいいのかな?
お礼
ありがとうございました。
お礼
ありがとうございました。