このページでは「作用・反作用の法則」を中学生向けに解説していきます。
- 作用・反作用の法則とは何?
- 力のつり合いとの違いは?
という人は、このページを見ればバッチリです!
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それでは作用・反作用の法則の解説スタートです!
作用・反作用の法則とは
下の図を見てみよう。
スケートボードに乗った男の子が、壁を押しているね。
![壁を押す](https://kagakuhannou.net/wp-content/uploads/2023/03/壁を押す.jpg)
![壁を押す](https://kagakuhannou.net/wp-content/uploads/2023/03/壁を押す.jpg)
このとき、男の子はどのように動くと思う?
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スケートボードと一緒に、後ろにさがるのかな?
すごい、その通り!
だけど壁を押したのは男の子なのに、男の子が後ろにさがってしまうなんて不思議な感じだね。
実は、力は一方的にはたらくものではなく、2つの物体の間で対になってはたらくものなんだ。
今回の場合は
男の子が壁を押すのと同時に、壁も男の子を押し返すんだね。
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壁は生きてないのに押し返すの?
うん。生物以外の物体も押し返してくるから、間違えないでね。
このとき、加えた力のことを「作用」。そして力を加えられた物体が押し返す力を「反作用」というんだよ。
![作用反作用の法則](https://kagakuhannou.net/wp-content/uploads/2023/03/作用反作用の法則-1.jpg)
![作用反作用の法則](https://kagakuhannou.net/wp-content/uploads/2023/03/作用反作用の法則-1.jpg)
作用と反作用には、次のような関係があるんだ。
- 作用と反作用は同時にはたらく
- 作用と反作用の力の大きさは等しい
- 作用とは反作用は、一直線上に逆向きにはたらく
そして、作用と反作用にこれら3つの関係があることを「作用・反作用の法則」というんだよ!
作用・反作用の法則とは
作用と反作用は「同時にはたらく」「力の大きさは等しい」「一直線上に逆向きにはたらく」という関係があるという法則
作用・反作用の法則の例は?
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作用・反作用の法則にはどのような例があるの?
代表的になものは次のようなものがあるよ。
- ロケット
- ボートを押す
- ジャンプをする
などだね。
![ロケットの作用反作用](https://kagakuhannou.net/wp-content/uploads/2023/03/ロケットの作用反作用.png)
![ロケットの作用反作用](https://kagakuhannou.net/wp-content/uploads/2023/03/ロケットの作用反作用.png)
ロケットが燃料を燃やして、下側に力を加えると、その反作用でロケットが上へと進むよ。
また、ボートに乗った人がオールで片方の人を押すと、それぞれ反対側に移動するんだ。
![ボートの作用反作用](https://kagakuhannou.net/wp-content/uploads/2023/03/ボートの作用反作用.png)
![ボートの作用反作用](https://kagakuhannou.net/wp-content/uploads/2023/03/ボートの作用反作用.png)
ヒトがジャンプするときも、作用・反作用の法則を利用しているよ。
![ジャンプの作用反作用](https://kagakuhannou.net/wp-content/uploads/2023/03/ジャンプの作用反作用.png)
![ジャンプの作用反作用](https://kagakuhannou.net/wp-content/uploads/2023/03/ジャンプの作用反作用.png)
地面を下側に蹴ることで、その反作用で上に跳ねることができるんだね。
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強く地面を蹴れば蹴るほど、高くジャンプできるね!
うん。これらが作用・反作用の代表的な例だね!
作用・反作用の法則と力のつりあい
最後に一つだけ確認をしておこう。
それは「作用・反作用の法則」と「力のつり合い」の違いだよ。これら2つは紛らわしいので、しっかりと確認をしておこう。
作用・反作用の法則の特徴
作用・反作用の法則の特徴は、次のようだったね。
- 作用と反作用は同時にはたらく
- 作用と反作用の力の大きさは等しい
- 作用とは反作用は、一直線上に逆向きにはたらく
![作用反作用の法則](https://kagakuhannou.net/wp-content/uploads/2023/03/作用反作用の法則-1.jpg)
![作用反作用の法則](https://kagakuhannou.net/wp-content/uploads/2023/03/作用反作用の法則-1.jpg)
2力がつり合う条件
一方で、2つの力がつり合う条件は次のようだよ。
- 2つの力の大きさが等しい。
- 2つの力が一直線上にある。
- 2つの力の向きがお互いに逆向きのとき。
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作用・反作用とほとんど同じだね。
そうなんだ。だけど「作用・反作用」と「2力のつり合い」には、決定的に違うところがあるんだよ。
作用・反作用と2力のつり合いの違い
この2つの違い。それは
作用・反作用は2つの物体にはたらく力であるが、2力の物体は1つの物体にはたらく力である。
ということなんだ。
例えば先ほどのボートの例を見てみよう。
ぼーと
これは、2つのボートがそれぞれ力を受けているね。
一方力のつり合いは、1つの物体に2つの力がはたらいているね。
![力のつりあい](https://kagakuhannou.net/wp-content/uploads/2023/03/力のつりあい-1-1024x342.jpg)
![力のつりあい](https://kagakuhannou.net/wp-content/uploads/2023/03/力のつりあい-1-1024x342.jpg)
これが「作用・反作用」と「2力のつり合い」の違いだよ。しっかりと押さえておこうね!
まとめ
これで作用・反作用の法則の解説を終わるよ。
- 作用と反作用は同時にはたらく
- 作用と反作用の力の大きさは等しい
- 作用とは反作用は、一直線上に逆向きにはたらく
この3つの特徴をしっかりと押さえておこうね。
それではまたねー!
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