力のはたらき

質問

物にかかる力を矢印であらわそうとしています。

(1)ボールを蹴るときにかかる力

ボールにかかる重力・地面からの抗力・ボールを蹴る力・足がボールから受ける力・地面とボールの摩擦力

(2)鞄を持ち上げている時にかかる力

鞄にかかる重力・手が鞄を持つ力・鞄が手を引く力・人にかかる重力・地面が人と鞄を支える力

(1)、(2)の状態でかかる力は上に述べたものでよいでしょうか？
中学生にわかるレベルでかかる力、足りない力の訂正お願いします。
図がないのでわかりにくいですがお願いします。

回答No.4

ency

No2 ency です。

> （1）の人についての「摩擦力」というのは
> 「蹴ったボールからの反作用の力」と反対の向きに働く力と考えて
> よろしいのでしょうか？

そういうことになります。

要するに、「人」に作用する水平方向の力については、「ボールからの力」＝「摩擦力」というつりあいの式が成り立つことになります。

回答No.3

space-alien

僕も力の問題を考えるのは大好きです。
　ボールにかかる力について考察します。

　力は、整理して、作用（加わる力）する力だけを、まず、考えたほうが良いのではないでしょうか。

　作用する力には、必ず反作用や副次的な力があります。一緒に考えると、こんがらがると思います。

　例えば、ボールを蹴る時にかかる力は、作用する力だけを、ボールのみに着眼して考えれば、単純になると思います。（No2さんの言うとおり、「力が作用している物体ごとに考える」ことと同じような意味です。）

　１　蹴ったときにボールが受ける力
　２　ボールの質量（重力）
　単純に、この２つと思います。

　１番目の力に対しては、蹴った足が受ける反作用、地面とボールの摩擦、空気抵抗、ボールを変形させる力、大気圧、ボールの中の空気を圧縮する圧力（この反作用も）、圧縮した空気がボールの表面を伸ばす力（この反作用も）・・・などなど　たくさんあると思います。

　２番目の力にも、ボールの重力に対する反作用（抗力）、ボールの重力でボール内の空気が圧縮される力、同じく圧縮した空気がボールの表面を伸ばす力、これらの反作用など・・・いろいろあると思います。

　この中で、作用する２つの力以外は、求めるために（目的の力を求めるために）必要な力のみを考えればよいのではないでしょうか。

　ここで、蹴った人に働く力まで考えると、きりがなくなります。
　例えば、蹴った人の軸足の抗力を考えれば、次に地球に対する反作用も発生します・・・。

お礼

ありがとうございます。
なるほど～。
まずかかる力から考えれば順序がたちますね。
どこまでの力を考えればいいのかってのは、ほんまだいじなんですね。

回答No.2

ency

力が作用している物体ごとに考えるクセをつけたほうが良いと思います。

(1) の場合、登場するのは「ボール」と「人」ですよね。
まず、「ボール」について考えます。
・重力
・垂直抗力
・摩擦力
・「人」に蹴られる力
次に「人」について考えます。
・重力
・垂直抗力
・摩擦力
・蹴った「ボール」からの反作用の力

人にも摩擦力を考える必要がありますよね。

同様に (2) についても考えてみてください。
登場するものは「鞄」と「人」です。

「鞄」については、次の通りです。
・重力
・「人」に引っ張り上げられている力

「人」については…ご自分で考えてみてください。

物理の問題の場合には、たいてい登場するものは一つの場合が多いです。
# つまり、「ボール」を中心に考えた場合、「人」は考えなくても良いことが
# 多いと言うことです。

二物体の問題は、作用反作用の法則を使えないと解けません。
今回の場合がまさにそうですよね？

とりあえず、こんな感じでご参考になったでしょうか。

お礼

かなり参考にさしていただきました。
ありがとうございます。
（1）の人についての「摩擦力」というのは
「蹴ったボールからの反作用の力」と反対の向きに働く力と考えてよろしいのでしょうか？

回答No.1

N64

(1)については、右足でボールを蹴る場合、左足が地面にかける体重（垂直方向）と、左足が踏ん張る力＝蹴る力の反力（水平方向）。地面からの、体重の反力（垂直方向）、と左足が踏ん張る力の反力（水平方向）が、抜けているようですが、いかがでしょうか。

お礼

ありがとうございます。
考えてみます。