seegongsik
中学3年生 (14-15歳)

中3 慣性と作用反作用 わかりやすく

Inertia & Action-Reaction

走っていたバスが急ブレーキをかけると、立っている乗客は前によろけます。バスは止まっても、乗客の体はそれまでの速さで進み続けようとするからです。このように物体が今の運動の状態を保とうとする性質を慣性といい、質量が大きいほど慣性も大きくなります。 また、かべを力いっぱいおすと手のひらが痛くなります。手がかべをおした瞬間に、かべも同じ大きさの力で手をおし返すからで、これが作用・反作用の法則です。 図で慣性を選ぶと止まったバスの中で前にのめる乗客が、作用・反作用を選ぶと手がかべにあたえる力とかべが手にあたえる力が、同じ大きさで逆向きに表れます。 2つの力はそれぞれ別の物体にはたらくので、たがいに打ち消し合いません。

慣性の法則（運動の第1法則）

🚌 バスが急に止まると
①走っていたバスが急ブレーキをかけると、乗客が前によろける
②乗客の体は、バスといっしょに走っていた運動の状態を保とうとするからである
③物体が運動の状態を保とうとする性質を慣性といい、質量が大きいほど慣性は大きい
④止まっていたバスが急に発車すると、反対に乗客は後ろによろける

図で見る

作用・反作用の法則（運動の第3法則）

🤜 かべをおすと、かべも自分をおす
①かべを手で強くおすと手が痛い。かべも手をおしているからである
②2つの力は大きさが同じで向きが反対であり、いつも同時に生じる
③作用はかべが、反作用は手が受ける。つまり別々の物体にはたらく
④ロケットがガスを後ろにふき出すと、ガスがロケットを前におして、ロケットは進む

まとめ

作用・反作用の法則
F作用 = −F反作用
大きさが同じで向きが反対であり、別々の2つの物体にそれぞれはたらく
慣性の法則
物体にはたらく力の合力 ＝ 0 → 静止または等速直線運動を続ける
質量が大きいほど慣性は大きい
🎯 テストでよく問われること
①慣性は、物体が運動の状態を保とうとする性質である
②質量が大きいほど慣性は大きい
③作用と反作用は、いつも同時に組になって生じる
④2つの力は大きさが同じで、向きが反対である
⑤作用と反作用は別々の物体にはたらくので、合わせて0にはならない。1つの物体にはたらく2力のつり合いと区別する

例題と単元テスト

例題 1
走っていたバスが急に止まったとき、立っていた乗客が前によろける理由を、慣性を使って説明しなさい。
1
慣性は、物体がもとの運動の状態を保ち続けようとする性質である。
2
バスが止まっても、乗客の体はバスといっしょに走っていた速さで進み続けようとするので、前によろける。
▸ 乗客の体が、前に進んでいた運動の状態を保とうとする慣性のため
シートベルトは、この慣性によって体が前へ飛び出すのを防いでいる。
例題 2
人がかべを手でおすと、手も痛くなる。これを作用・反作用の法則で説明し、2つの力の大きさ・向きと、それぞれの力を受ける物体を答えなさい。
1
手がかべをおす力（作用）が生じると、かべも同じ大きさの力で手を反対向きにおす（反作用）。
2
2つの力は大きさが同じで向きが反対であり、作用はかべが、反作用は手が受ける。
▸ 大きさは同じで向きは反対。作用はかべに、反作用は手にはたらく
手が痛いのはかべからの反作用のためで、強くおすほど反作用も同じだけ大きくなる。
単元テスト
慣性と作用反作用の法則についての説明として正しいものは？
①質量が小さいほど慣性が大きい
②作用と反作用は1つの物体に一緒に作用する
③作用と反作用は大きさが同じで向きが反対である
④外力が0なら動いていた物体はすぐ止まる
⑤慣性は静止した物体にだけ現れる
▸ ③ 作用と反作用は大きさが同じで向きが反対である
1
質量が大きいほど慣性が大きく（①誤）、作用と反作用は異なる物体に作用する（②誤）。
2
外力が0なら動く物体は等速直線運動を保ち（④誤）、慣性は静止・運動どちらの物体にも現れる（⑤誤）。作用と反作用は大きさ同じで向き反対である（③正）。
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