回転の視点もGET！？剛体ってなに？力のつり合いを深掘りしよう！（中１・中３理科１）

力のつり合いを探る実験 〜「なるほど！」を体感しよう〜

　今回、中学1年生の授業で、「力のつり合いの条件」 を調べる実験を行いました。この実験をすると、「作用線が一直線上に重なる」という条件の意味がグッとわかりやすくなる んです！力がつり合うとはどういうことなのか？ 実は奥が深いんです。特にわかりにくいのが、作用線が一直線上になるということです。ただの言葉や式だけでは、なかなかピンとこないかもしれません。でも、実際に手を動かして確かめてみると、「なるほど、そういうことか！」と実感できるものです。

今回の実験では、ひよこ型やお花型の重りを使いました。形がかわいくて、ついそちらに目が行ってしまうのですが、本当に注目すべきなのは 「力のかかる位置と方向」 です。力がつり合っているとき、物体は動きません。しかし、それがどういう条件で成り立つのかを考えるのがポイントです。

こちらは銀杏型のものです。

高校でも「剛体のつり合い」の単元で似たような実験をします。「力のモーメント（回転する力）」 という概念と深い関係があり、高校で学ぶ際にも非常に役立ちます。中学1年生の段階では、回転の概念にはあまり深入りしませんが、それでも 「力のつり合いを作図する力」 を鍛えることができます。

この実験がもたらす「ひそかな効果」

この実験を通じて、こんなスキルが身につくかもしれません。

力の作図が上手になる！

→ 力の向きや大きさを考えるトレーニングになるので、中3の「斜面上の物体の摩擦力の作図」 でスムーズに作図できるようになるかも！？作用点をどこに取るかということも注意を払うようになります。

 「回転の視点」を持てるようになる！

→ 高校での「剛体のつり合い」の学習のとき、「あれ、これ前にやったやつと似てる！」と気づけるかもしれません。

 物理の見方が変わる！

→ 普段、何気なく見ているもの（ブランコやシーソーなど）も、力のバランスを考えると「なるほど！」と違う視点で見られるようになります。

まとめ

「力のつり合い」と聞くと、なんとなく難しそうなイメージがあるかもしれません。でも、実際に実験をしてみると、日常の中にたくさんの「力のつり合い」があることが見えてきます。今回の実験で学んだことが、これからの物理の学習や日常生活の「気づき」につながるといいですね！

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