理科の力の問題です。 （問）物体を3Nで引っ張っている時、物体が一定の速さで動いた。物体には、ばねば

理科の力の問題です。

（問）物体を3Nで引っ張っている時、物体が一定の速さで動いた。物体には、ばねばかりが付いており、常に3Nを示していた
この時発生した摩擦力は何Nでしょうか。
（答）3N（物体が一定の速さで動いている時、摩擦力とつり合う力で物体を引いている。）


ここで疑問です。
つり合っていると書いていましたが、
つり合っている時は、物体は動かないのでは？と思いました。

なぜ、つり合っているのに物体が動くのかが不思議なのです！何故でしょうか！？

（自分の考えでは,,,,,
ばねばかりは物体の摩擦力である3Nを示しており、
動かすための力は、物体が動くため消える。よって、実際は動かすための力がかかっているが、動かすための力が示されていないので、不思議な感じになる！）

全く語彙力がないのですが、理解していただけると嬉しいです！！

No.1 回答者： kuroki55 回答日時： 2018/09/19 06:42

「力が釣り合っている」と言うことは「物体が加速も減速もしない」と言うことです。

物体が動いているとか止まっているとかには関係ありません。

No.2 回答者： masterkoto 回答日時： 2018/09/19 12:33

・つり合っていると書いていましたが、

つり合っている時は、物体は動かないのでは？と思いました。
なぜ、つり合っているのに物体が動くのかが不思議なのです！何故でしょうか！？

＞力が釣り合っているという事は、力が相殺されて力が働いていないのも同然です（力が釣り合っている⇔力の合計が０）
物体に力がはたらかない時、（働く力の合計が０）のとき、
止まっている物体はそのまま止まり続け、動いている物体はそのまま動き続けます（速度が変わることはありません）。これを慣性の法則と言います。
本問では、物体が一定の速さで動いていて、働く力（引っ張る力と摩擦力）の合計が０なので、
慣性から物体は一定の速さのまま動き続けることになりますよ！

・ばねばかりは物体の摩擦力である3Nを示しており、
動かすための力は、物体が動くため消える。よって、実際は動かすための力がかかっているが、動かすための力が示されていないので、不思議な感じになる！

＞「ばねばかり」は、「ばねばかりが」両端から引っ張られる力を示します。
これは、ばねばかりが引っ張られている様子を想像すれば分かるはず。
両側から同じ力で引っ張られるからバネが伸びて、その伸びから力の大きさを知る事ができるのです。
もし、はかりが片側からだけ引っ張られているとするとバネは伸びることができない⇒ばねが伸びないから片側からだけ引っ張る力の大きさを知ることはできない。というようになることは簡単にイメージできますよね！
本問では「物体には、ばねばかりが付いており、常に3Nを示していた」とあるので、
はかりはその両側から常に３Nの力で引っ張られていたということになります。
その３Nの力とは、一方が物体を引っ張っている力。もう一方が摩擦力です。
したがって、はかりが示している力（３N)は　物体を引っ張る力（動かす力）であり摩擦力でもあるのです。

ちなみに、本問では、物体を動かすための力が、物体が動くために消えるという事のないような
常に物体を３Nの力で引っ張ることができる装置で実験しているということなのだと思われます！＾＾

No.3 回答者： tknakamuri 回答日時： 2018/09/19 20:13

ニュートンの第1法則（慣性の法則）

物体は外部から作用を受けなければその速度は一定である。動いているものは動き続け、止まっているものはいつまでも止まっている。

No.4 回答者： ご意見をお願いします。 回答日時： 2018/09/20 21:07

昔、テレビ番組か何かの影響で流行った、エアーホッケーをご存知でしょうか。

卓球台ほどの大きさの盤面にたくさんの穴が開いており、下から空気が吹き出す構造になっているものです。この盤面にパックを置くと、吹き出す空気によってホバークラフトのようにほんの少し盤面から浮き上がります。

この時、パックに向かって息を吹き掛けると、パックはまるで氷の上を滑るかのように盤面上を動きます。このパック自体はそんなに重いものではありませんが、下から吹き出すエアーの助けを借りなければ、息を吹き掛けて動かせるようなものではありません。しかし、エアーホッケーではそんなわずかな吐息に与えられた力を得て動き始めるのです。

さて、ご質問の実験ですが、最初から細かく見ていると、物体を引っ張り始めると最初0であったバネはかりの目盛りは、力を加えるにしたがってだんだん増えていきます。そして物体が動き始める一瞬、3Nをほんのわずかだけ上回り、その後3Nで落ち着きます。おっしゃる通り、完全に釣り合っていたのでは物体は動きません。動き始めの一瞬だけ、力を加えてやらなければなりません。その後は、その余分に与えられた力を運動エネルギーとして保持したまま、物体は動き続けるのです。