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16:40 3月30日(火)
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日本物理教育学会北海道支部会報「物理教育研究 Vol.42」
(2014)
の反作用である.R は,通常,抗力と呼ばれる.抗力とは,
えているのかも知れない.はじめは抗力だけを書くように指
先の Wikipedia の表現を借りるなら,「物体が面を押してい
るとき,作用反作用の法則により,同じ大きさで反対向きの,
固体の面が物体を押し返す力」(一垂直抗力の場合にあった
導することで,このような誤解を減らせることを期待したい。
力の作用点については,高校物理では,これまではあまり
重視されてこなかった気がする.しかし,力が“どこから”
“垂直な成分に対し”の部分がない)となる。
はたらくのかは,力が “何から”
“何に”“どのように”
筆者が本稿で提案したいのは,高校では,現在の主流であ
る最初から垂直抗力と摩擦力を別々に書く方法ではなく,面
倒でも2段階に分けて,はじめは抗力だけを書き,その次に
はたらくかに負けず劣らず,正しい力の概念を形成する上で
相当重要であるように筆者は思う、垂直抗力と摩擦力の作用
点が離れているような図は,定評のある書籍類ではさすがに
垂直抗力と摩擦力に分解するという指導である。
例えば,斜面にのっている物体にはたらく力を考えるとき
は,次のようになる。
見たことはないが,例えば,垂直抗カ,摩擦力,重力がすべ
て同じ作用点から出発している図一 その方がベクト
ルを合成するときに便利だからという理由からだろうが一
ー-ーは見たことがある1,このような図は教育的ではない
ので,高校の指導では絶対に書いてほしくないと思う.
最後に,これとよく似た話を紹介してこの節を終わろうと
思う,滑らかな斜面上の物体の運動の指導の際,加速度は,
垂直抗力と重力の合力により生じると説明すべきところを
重力の斜面下向きの分力により生じるとする説明を時折見
かけるが,このような指導は不適切だからやめるべきである,
との主張がある。厳格過ぎると思われる向きもあるかも知れ
ないが,ニュートンの第2法則の本来的な意味を考えると,
十分背ける主張である。物理教師は,斜面上の物体の問題を
見ると,条件反射的に,重力を斜面の平行方向と垂直方向に
分解するが,度が過ぎて,最初から重力を斜面の平行と垂直
の2方向に分けた図を書いてしまうと,このような異に陥り
mg
図4
抗力Rは条件や状況によって様々である。
物体が静止または等速直線運動している場合のRは,大き
さが mg に等しく向きは鉛直上向き,作用線は重力の作用線
やすくなる。注意が必要である。
に重なる。
(図4)
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