問2 摩擦のない水平な面の上で,物体を手で押してすべらせて,手をはなした。手をは…
問1 ~問3 に答えよ。
問2 摩擦のない水平な面の上で,物体を手で押してすべらせて,手をはなした。手をはなした 後の物体の運動の説明として,正しいものはどれか。次の1 ~4 のうちから一つ選べ。ただ し,空気抵抗は無視できるものとする。
- 1 手をはなすと物体を押す力がなくなるので,物体は何かにぶつからなくても急に静止する。力がなくなっても速さは残るので、急に止まることはありません。
- 2 手をはなすと物体を押す力はなくなるが,物体は何かにぶつかるまで一直線上を一定の速さのまま進み続ける。力を受けない物体は等速直線運動を続けるという、慣性の法則のとおりです。
- 3 手をはなすと物体を押した力が徐々に減っていくので,物体は何かにぶつからなくても減速してやがて静止する。押した力が物体に残ることはなく、減速の原因になる摩擦もありません。
- 4 物体から手をはなしても物体を押した力が残っているうえに,面に摩擦がないので,物体は何かにぶつかるまでどんどん加速していく。手をはなした後に物体を加速させる力はないので、加速し続けることはありません。
解説
正解は2です。摩擦も空気抵抗もない水平面では、手をはなした後の物体に、進む向きの力ははたらきません。力を受けていない物体は、止まっていればそのまま止まり続け、動いていればその速さのまま一直線上を進み続けます。これを慣性の法則といいます。したがって物体は、何かにぶつかるまで一定の速さで進み続けます。押した力が物体に残る、という考え方は誤りですので気をつけましょう。
出典:文部科学省ホームページ(https://www.mext.go.jp/a_menu/koutou/shiken/kakomon/1411255_00010.htm)を加工して作成