垂直抗力は重力の反作用じゃないからね!

高校1年生で習う 垂直抗力

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垂直抗力 と 作用反作用の法則

この話でよく勘違いしている人がいるのでここに書いておきます。

たまに耳にするのですが

垂直抗力 を重力の反作用である

と説明する人がいるのです。

垂直抗力は重力の反作用ではない

“垂直抗力は重力の反作用 ”間違っています
と、ここで訂正しておきたい。

特に高校生に今から物理を教える人などに
できればちゃんとした正確なことを教えて欲しいのです。

まず正しいことは?

(ここで想定していることは水平面の上、テーブルなどの上にある物体に働く力のことです)

垂直抗力は重力の反作用 ではなく、

垂直抗力は重力(同じ大きさの物体がテーブルを押す力 )の反作用 です。
この( )の部分が抜けてしまっている人がいるのではないでしょうか?

以下で図を見ながら理解しましょう。

重力の反作用は?

じゃあ、重力の反作用はなんなのか?

正確には以下で話すのは重力ではなく万有引力になります。ここでは重力(=万有引力)くらいで読んでいただけるとありがたいです。

重力の反作用はもちろん重力(万有引力)です。

地上にある物体を考える時に忘れがちですが

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物体地球に引っ張られているとき

地球物体に引っ張られています。

この二つが作用反作用のペアになっているのです。

垂直抗力と作用反作用のペアになる力は?

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垂直抗力の反作用は
物体が面(テーブルなど)を押す力です。

この 物体が面を押す力重力と勘違いしてしまっている人が多いのかもしれませんね。

今回のような間違いを防ぐには?

まず作用反作用の法則の注意点を確認しましょう。

作用と反作用は同じ作用線上で逆向きに働く。

ここまではみなさんも知っていることだと思いますが、さらに注意して欲しいのが、

作用と反作用の作用点それぞれ違う物体にある(同じ物体にはない)。

ということです。

この点から垂直抗力と重力が作用反作用のペアにならないことがわかると思います。

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垂直抗力と重力は同じ物体にかかる力 これは作用反作用の組でなく、力のつり合いのペア ←ここがややこしくなっている人もいるのかもしれません。

垂直抗力も重力も同じ物体の中に作用点があるのでこれらは作用反作用のペアにはなりません。

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物体がテーブルを押す力と垂直抗力の組は 力の作用点が違うので作用反作用になる!(作用点を見やすくするために少し物体を浮かせています。本当はくっついています)

意外と盲点になっていたり、普通の物理の先生でも、物理を専門にしている大学生でも間違えやすいところなので注意しましょう。

作用反作用を整理しよう

作用と反作用は同じ作用線上で逆向きに働く。 作用と反作用の作用点それぞれ違う物体にある(同じ物体にはない)。

だから重力と垂直抗力は作用反作用のペアじゃない

テーブルの上の物体の垂直抗力は重力(と同じ大きさの机の面を押す力)の反作用。

このカッコが抜けてしまっていることに注意しよう。


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