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朝日小学生新聞で連載

日本化学会化学教育協議会 江崎士郎さん 

 

力と速さは関係がある?
 電車やエレベーターなど、動く物に乗ると、急に動き出したり急に止まったりしたとき、体がおしつけられたり引っ張られたりするようになることがありますね。それはなぜでしょう?

 

 動いたり、止まったり

 電車の中で、つり革がゆれていたら、その動きを観察してみましょう。

 電車がゆれているときは、つり革もゆれています。電車が走り出したり止まったりするときは、少しですが、つり革がかたむくことに気がつきませんか。かたむきが小さいのでよく見ないと分かりませんが。

 電車が動き出すときは進行方向とは反対向きにかたむき、止まるときは進行方向にかたむきます。

 つり革がかたむくのは、つり革を動かそうとする力が働くためです。動き始めたときは後ろ向きの力が働き、止まるときは前向きの力が働きます。

 このようなことが起きるのは、止まっているものは止まったままでいようとし、動いているものは動き続けていようとするためです。

 

 

 力が働くのはいつ?

 電車がほぼ一定の速さで動いているとき、つり革はかたむいていませんね。その理由を、エレベーターを使った実験で考えてみましょう。


 料理用のはかりをエレベーターの床に置き、はかりの上におもりを置いて、次の3つの場合に針が示す目盛りを読みましょう。重さが数字で表示されるデジタルのはかりを使うと便利です。

 (1)エレベーターが動き始めたとき
 (2)動き出してしばらくしたとき
 (3)エレベーターが止まるとき

 エレベーターの動き始めや止まるときは、針が示す目盛りが変わることが分かります。
 (上に動き始めたときは目盛りの針は重くなったことを示し、止まるときは軽くなったことを示します。下に動き始めたときは目盛りは軽くなり、止まるときは目盛りは重くなります) 

 目盛りが示す数字が変わるというのは、力が働いたことになります。力が働くのは、動き始めと止まるときということになりますね。つまり、力が働くのは、速さが変わるときだけなのです。

イラスト=ビューンワークス・藤田裕美

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