1-2. 「力」って何?
先生 まずそれでは、そもそも力学ってなんだろう?
柚莉亜 先生、「物理学」って言葉もよく聞くんだけど、「物理学」と「力学」って何が違うの? わたしには同じ意味に聞こえるんだけど……。
先生 わかった。じゃあ、まずそこから説明しよう。そもそも理科というのは、大きく4つに分けられるんだ。
一つが薬品の成り立ちや反応を調べる『化学』、一つが天体や岩石を調べる『地学』、 さらに、生き物全般を調べる『生物』、そして『物理学』。
柚莉亜 あれれ? 理科は一分野と二分野に分かれるんじゃないんですか?
先生 それは理科を大きく二つに分けたもの。それをもっと詳しく分けてみるとこの4つになるんだ。 これは高校に入ったらそれぞれ別に学ぶんだよ。
一弥 何だか、たくさんあって大変そうですね……。
先生 さて、物理学は、電気や磁石の性質を調べたり、音や波の性質を調べたり、というようにさらに細かく分けられるんだ。
その一つに、「物体が力を受けるとどうなるか」という関係を調べる力学がある。
一弥 つまり、力学というのは、『物理学』の分野の一つってことですね。
先生 そういうこと。
これからみんなが学ぶ力学というのは、簡単に言うと『物が力を受けるとどういった変化がおこるのか?』ということを考える学問なんだ。
柚莉亜 そっかぁ。でも、物体に力を加えた側はどうなるの?
先生 そのことはしばらく後になってから説明するとしよう。
今は混乱するから、とりあえず分けて考えてみてね。
一弥 わかりました。
先生 さて……、『力』という言葉は、日常の中では『花光君は力がある』といった使い方もすることがあるけれど、物理学の中では「物が物を押すとき」「物が物を引っ張るとき」に働くもののことをいうんだ。
柚莉亜 引っ張るときも働くんですね。
先生 もちろん。
さて、これで力学の中でいう『力』という言葉については大丈夫かな?
柚莉亜 大丈夫です。
先生 それではまず、「力を受けると物体がどうなるのか」を考えてみよう。
では、次のような力を受けるとき、物体はどうなるだろうか?
QUESTION

(1)机の上に置いた消しゴムを指で下に押すと?

(2)椅子を押すと?イスを押す

(3)動いている椅子を横から押すと?

柚莉亜 (1)は、へこむよね?
一弥 (2)は簡単です。押すと動きます。
そして(3)は、横から押されたら曲がって進むんじゃないかな?
先生 うん、みんな正解。
先生 (1)から、物体は力を受けると変形するんだ、と言えるよね。 そして、(2)(3)をまとめて、力を受けると物体は動いたり、動く向きが変わる、と言うことができる。
一弥 はい。
先生 それじゃ、動いている椅子を止めるときにはどうだろう?
これも椅子は人から力を受けている、と言えるんじゃないかな?
柚莉亜 人が、動いている椅子に力を与えるから……。
イスを止める
一弥 ……椅子を止める事ができる。つまり、そういうことですね。
先生 その通り。
ということは、物体は力を受けたとき、運動の仕方が、ゼロ……つまり静止状態か、少しだけ運動しているか、それとも、たくさん動いているか、が変わる。
つまり、『物体は力を受けると運動の状態が変わる』ということが言えるね。
先生 それじゃ、これまでのところをまとめてみようか。
まとめ

物体が力を受けると……

・変形する。

・運動の状態が変わる。

先生 では、物体が力を受けている様子はどうやって表現したらいいだろうか?

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