中学2年の娘からの質問に困っています

質問

中学のカテで娘について質問をさせていただいたところ、
各々のカテで聞いた方が、と回答をもらいましたので
質問させてください。

中学の娘が
「物体をひっぱる時、ひっぱる方向と同じだけの力量の摩擦力が働くんだよね？
だったらその物体は動かないんじゃないの？」と聞いてきました。
静摩擦力、動摩擦力（と高校生の息子が言っていましたが、まだ中学ではやらないそうです）の関連だと言っていましたが、娘の疑問にどうやって答えたらいいか困っています。

また、そう言った物理関係の疑問がまだまだあるそうなのですが、中学生向けに良い書籍などがあれば教えていただきたいです。

回答No.5

Linandtete · ベストアンサー

娘さんの言うとおり、「同じだけの摩擦力が働」けば、その物体は動きません。ただその摩擦力には限界があり、ひっぱる力がその限界をほんの、ほんのちょっとでも超えれば摩擦力に打ち勝てますから、物体が動き始めます。No.3 の puni2 さんがご説明になっているとおりです。
静止摩擦力の限界と、「それをほんのちょっとだけ」超えたひっぱり力の差はありますけれども、無限に小さいのです。したがって中学の先生は「静止摩擦力の限界」を、（物体が動かない）最大の力と説明したり、（物体が動き始める）最小の力と、つい、説明するのではないでしょうか。

お礼

ご回答ありがとうございます。

娘が「ほぉ、限界かぁ」っと言っていました。
ますます物理に興味が湧いたそうです。

回答No.6

atom1

私は、中学生の娘さんは理詰めで科学に向いていると思いますよ。分からないことをはっきり言っていますから。
　以下私の考え。たぶん娘さんが分からないのは、科学の分野（理科とか物理と科学の科目）の考えの出発点（基本）を説明しないで一足飛びに科学用語、
　例えば、力、摩擦、バランス、釣り合っている・・などなど
を使うからです。人によって違いますが、理解できないのはたいていこの点です。
　科学とは、無意識に地球上で５感（見る，聞く、触る感覚、味、臭いの感覚）を通して生活経験してきた部分（つまり言葉）、や気が付かなかった部分に、よりはっきりさせようと始まったものです。その先輩はガレリレー、やニュウートンたちなのですが、これは余談になりますから省きます。
　つまり、リンゴが木から落ちるのは（なぜ落ちるのかあいまいだったでしょう。これ以上表現しないで暮らしていたでしょう）。
ところがニュートンは「落ちる」という言葉で満足できず、理由を、原因説明で、日常用語を納得しよう、理解しようとしたのです。
ひらめいたのは「落ちる」ではなく★「動いた」と言う点だったのです。
　●動かすには既に”「力」を使う”という言葉がありますから、地球の力に引っ張られた。と具体的に覚えようと、力の覚え方に入って行ったのです。
　余談★理科は工作機械もIH炊飯器も、紫外線も、原子力エネルギーも遺伝子も、皆、力についての勉強なのです。
　力の具体的覚え方はこれから習います。省略します。

　●摩擦については、「こすれて動かしづらい、こすっているうちに発熱する」事は知っています。ここに、こすれて摩擦で動かしずらいのは、接触した面に、摩擦と言う動かしずらくする反対に引っ張って邪魔する力があるからと、綱引きの力関係をイメージしたわけです、但し現に動いている状態で考えるのが摩擦力です。綱引きの相手に引き戻されるのとは違います。
　動かしている状態で考えるのが動いている時の摩擦力、動かす速さで違ってきます。
　ついでに、引っ張っても動かない時は、引っ張っている力と同じ摩擦力で引っ張られているからだ、と考える綱引きの相手と力が釣り合っている状態をイメージし、静止摩擦力、という力の考えを摩擦面にも取り入れただけと言うものです。
　より力を出し、動き始めた瞬間で静止していた摩擦力の最大の力（綱引きの相手の最大の引っ張る力）を知る事が出来ます。
　参考●その説明文通り実行すると、誰がいつどこでやっても、自然現象を再現できるし、同じものを作れるように、事実に合うように★「暗記説明文を言い当てる」のが科学なのです。暗記文の集まりが科学知識です。
　余計なことが多かったでしょうか。

お礼

ご回答ありがとうございます。

娘にみなさんのご回答を読ませました。
ありがとうございました。

回答No.4

noname#175206

お嬢さんは、摩擦がない場合、力を加えなくとも動いている物体は等速直線運動し続けることはりかいされておいでですか？
もし理解されておられるならば、今の場合、物体に加えている力と摩擦力が差し引きゼロで、残るは等速直線運動ということで、ご理解されないでしょうか。

お礼

ご回答ありがとうございます。

娘にみなさんの回答を読ませ、一番納得のいくものにポイントをつけさせていただきました。

回答No.3

puni2

>なんで動くのかが理解出来ないと言っていました。
それはたぶん，中学校レベルでは「動き出す瞬間」の話をはしょっているからではないでしょうか。

No.2さんの文章に続けて書きますと，

>「動かない物体」のときは「引っぱる力」と「とめようとする力」（摩擦力）つりあっています。

その摩擦力を「静止摩擦力」といい，引く力を大きくすると，それに合わせて静止摩擦力も大きくなっていきます。
しかし，静止摩擦力には限度があります。これを「最大静止摩擦力」といいます。
引っ張る力がそれを越えた瞬間に動き出します。

動いている最中にも摩擦力は働きます。これを「動摩擦力」といいます。
こちらは，静止摩擦力と違って，引っ張る力によって増えたり減ったりはせず一定で，最大静止摩擦力より小さいのが普通です。

お礼

ご回答ありがとうございます。

娘にみなさんのご回答を読ませました。
一番納得のいくものにポイントをつけさせていただきました。

回答No.2

alpha123

「動かない物体」のときは「引っぱる力」と「とめようとする力」（摩擦力）つりあっています。
「動く物体」は力が働くから動くんです。

http://forum.nifty.com/fchem/log/rika/2579.html

お礼

ご回答ありがとうございます。

娘に読ませました。
ポイントは娘に任せましたのでご了承ください。

回答No.1

gyamboi

摩擦力の大きさは、

物体とそれが置かれている面との摩擦係数
×物体が置かれている面に押し付けられている力（水平な面に
置かれている場合は、質量×重力加速度）

で決まります。高校レベルの物理の初歩の初歩です。
普通に、高校生向けの物理の参考書でいいと思います。

割と分かりやすい本を挙げておきますね。

参考URL：

http://7andy.yahoo.co.jp/books/detail?accd=31204099

お礼

早速のご回答ありがとうございます。

なんで動くのかが理解出来ないと言っていました。

補足

娘に読ませて、一番納得の行くものにポイントをつけさせていただきました。
ありがとうございました。