車を手で押すときの力のつり合いについて

人間が手で車を押すときを考えると、手から車に力「F」が伝わっているとき、それと反対向きの同じ大きさの力「-F」が、踏ん張っている足から地面に伝わっていると思います。

このとき、「両者の力は互いに釣り合っている」といえるのでしょうか？

よろしくお願いします。

No.1 回答者： hitokotonusi 回答日時： 2013/07/13 09:13

＞手から車に力「F」が伝わっているとき、

＞それと反対向きの同じ大きさの力「-F」が、
＞踏ん張っている足から地面に伝わっていると思います。

これはいろいろな意味で間違っています。

[A] まず、人が押しているけれども車は動かないままである場合。

この場合力はつり合っていますが、釣り合っている力は

車：　「人から受ける力F」と「摩擦などの何らかの抵抗力」が釣り合っている(青矢印)
人：　「車から受けるFの反作用-F」と「地面が人をささえる摩擦力」が釣り合っている(赤矢印)

[B] 車が動き出して加速度運動をしている場合

これは釣り合っていない

車：　「人から受ける力F」(左向き青矢印)と「摩擦などの何らかの抵抗力」(右向き青矢印)は大きさが等しくなく、その差が加速度を与える。
人：　「地面が人をささえる摩擦力」(左向き赤矢印)と「車から受けるFの反作用-F」(右向き赤矢印)は大きさが等しくなく、その差が加速度を与える。

「車が人から受ける力F」と「人が車から受ける力-F」はどのような場合でも等しい(作用・反作用の法則)が、
これをつり合いとは言わない。

地面は人から緑矢印の力を一方的に受けて何れの場合も釣り合ってはいませんが、
地球の質量が馬鹿でかいために、この緑矢印の力が地球の自転に与える影響は無視できる。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございました。

お礼日時：2014/09/27 01:51