「作用反作用」と「力のつり合い」は、別問題？

「力のつり合い」を考える時は、「作用反作用」は、考えないのでしょうか？


例えば、
　ある物体を押しても、反作用で押し返されるから、動かない。
というのは、間違えです。

　こういう時は、作用反作用は、考えないのでしょうか？

No.1 回答者： rnakamra 回答日時： 2019/07/02 12:00

力のつり合いと作用反作用は全く関係ありません。

作用・反作用は動く動かないにかかわらず力がかかる全ての現象に発生します。
AがBを押す力　に対して必ず逆方向に同じ大きさの BがAを押す力　が発生するのです。

力のつり合いは力がかかる物体に対して考えることです。
AがBを押す力　と　CがBを押す力　が釣り合うためBは静止したままである、というように～をの～の部分が同じ複数の力の合力が0であることを意味しています。

AがBを押す力　に対してAとBが入れ替わったものが作用・反作用
AがBを押す力　に対して釣り合うのはCがBを押す力、となるように同じ対象に対する複数の力を考えるのが力のつり合いです。

この回答へのお礼

準ベストアンサーです。
ありがとうございました。

お礼日時：2019/07/05 13:32

No.2 ベストアンサー 回答者： masterkoto 回答日時： 2019/07/02 12:41

作用があれば基本的に反作用も存在します

（ただし、超高速の電子2個を並べて同じ向きに走らせるとき、これらの電子間に働く力は作用反作用にの法則に従わない。など、例外もありますが・・・それはさておき）

力の考え方の基本は以下です。
まず対象となる物体を下図の黒四角とします。
①物体（黒四角）に働く重力を考える（今回は省略）
②物体に接している物を全て把握して、それらから物体に働く力を全て考える
今回は、物体に接する物は
赤四角
床（緑）
壁（青）・・・右図のみ
だからこれらから力を受けています（床からの力は省略）

すると、黒物体に働く水平方向の力は左図では赤矢印（赤物体から押される力）
加えて、右図では青矢印（壁から押し返される力）です

まず、左図について
赤物体が赤矢印の力で黒物体（対象）を押している時、その反作用は黒矢印です（黒が赤を押し返す力）
この場合、対象は黒物体なので黒物体に働く力だけを考えて、それらが釣り合っているのかいないのか判断することになります。今回は、黒物体に働く力（水平方向の力)は赤矢印だけなので、つり合いが取れておらず黒物体は動く　という事になります。
この場合、反作用(黒矢印）が、黒物体に働く力ではない（赤物体に働く力）ので、黒の力のつり合いを考える際に反作用（黒矢印）を持ち出す必要性自体があまりないという事になります。

右図について
赤物体が赤矢印の力で黒物体（対象）を押しているが、黒は壁(青）にくっついているので動かないという状態です
このとき、赤と黒の間の力（作用反作用）は左図の場合と同じです
また、黒物体は黒矢印（右向き）で壁を押すのでその反作用で、壁から青矢印の力を受けています。このとき、対象（黒）に働く力を考えると（水平方向では）
赤矢印（作用）と青（反作用）が釣り合っているので、黒物体は動かないという事になります。こちらの状態なら、反作用（壁からの物）も力のつり合いに関わっている事になります。

ポイントは対象になる物体に働く力だけを考える。
対象となる物体に働く力の中に、「反作用」と呼べるような力があれば
反作用も考えることになる　ということです。

この回答へのお礼

＞ポイントは対象になる物体に働く力だけを考える。

　外力だけ、ですね。（１個の場合。それ以上は、内力も考える必要性が出てくる）

https://benesse.jp/teikitest/kou/science/basic_p …

　非常に、分かりやすかったです。（この辺りから、すでに、力学が分からなくなっていました・・・・汗；）


　　　ありがとうございました。

お礼日時：2019/07/05 13:27

No.3 回答者： head1192 回答日時： 2019/07/02 13:27

反作用とは、物体の運動の相対性の結果です。

「物体Aが物体Bに衝突する」ことと「物体Bが物体Aに衝突する」ことは同じことである、
ということです。
言い換えれば
「物体Aが物体Bに力を与える」ことと「物体Bが物体Aに力を与えること」は同じである、
となります。

となれば、
「物体Aが物体Bに力を与えた」とき、「物体Bも物体Aに力を与える」ことになります。
物体Aを主役にすれば
「物体Aが物体Bに力を与えた」は作用
「物体Bも物体Aに力を与える」は反作用
となります。


一方、力は物体でなく、上で述べた作用そのものです。
ベクトルです。
力Aと力Bがあって（どちらもベクトル）、その力がお互い打ち消し合ってゼロになるとき「釣り合う」と表現します。


なお、例えの例を表現すると
「ある物体を押したとき、押した力＝反作用となるなら、その２つの力は釣り合い（結果加えた力はゼロになる）、物体は動かない」
「ある物体を押したとき、押した力＝反作用＋別の力となるなら、その物体は動く」
ということです。

例えば、
垂直抗力は重力で物体が床を押す力の反作用です。
釣り合っていれば物体は動きませんが、床が例えば泥だったりして物体の重量を支えきれないつまり垂直抗力が十分でないと、物体は沼にずぶずぶ沈んでいくことになります。
張力はおもりが壁を引っ張る力の反作用と言えます。
もり張力がないと、ひもを取り付けた壁はおもりが壁を引っ張る力に負け、ゆっくりにせよ急速にせよおもりの側に倒壊することになります。

この回答へのお礼

ありがとうございました。

お礼日時：2019/07/05 13:29

No.4 回答者： tknakamuri 回答日時： 2019/07/03 00:37

作用と反作用はそれぞれ「別の」物体に作用する力。

釣り合いとは「同じ」物体に加わる合ての力の合力が0になること。

この回答へのお礼

ありがとうございました。
（物理の場合、本当に難しいのは「日本語」なのではないか、という気がします・・・汗；）

お礼日時：2019/07/05 13:29