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2力のつり合いの解き方/コツ

机の上の本が動かないのは「力がない」からではなく、合力が0だからです。2力のつり合いは、①大きさが等しい・②向きが反対・③同じ一直線上にあるという3条件で判定します。順序よくチェックすれば、判定問題も記述問題も迷わず解けます。

2力のつり合い を解く・整理する5ステップ

各ステップをクリックすると詳しい説明と例が開きます。

ステップ 1:ステップ1: はたらく力をすべて書き出す

まず、対象の物体に矢印ではたらいている力をすべて書き出す。比べるのは同じ物体にはたらく力だけで、別の物体にはたらく力(作用・反作用)は混ぜない。下向きの重力、面から受ける垂直抗力、ばねの弾性力、摩擦力など、場面ごとに登場する力を確認する。

例題:机の上の本では、下向きの重力と上向きの垂直抗力の2力を矢印で書き出す。横から指で押すなら、押す力と摩擦力も追加する。
ステップ 2:ステップ2: 3条件を順にチェックする

書き出した2力について、①大きさが等しいか/②向きが反対か/③同じ一直線上(作用線が同じ)かを順に確認する。3つすべてを満たしたときだけ「つり合っている」と判断する。1つでも欠ければつり合いではないので、欠けた条件の番号を答えられるようにする。

例題:同じ大きさ・反対向きでも作用線がずれている2力は、条件③が欠けているので回転を始める。判定問題ではこの「ずれ」を見逃さない。
ステップ 3:ステップ3: 欠けた条件から動き方を予想する

つり合っていない場合、どの条件が欠けたかで動き方が決まる。条件①が欠けると大きい力の向きに動く、条件②(同じ向き)なら2力が足し算されてその向きに動く、条件③(作用線がずれる)なら回転する、と整理しておく。なお垂直抗力は、面に垂直な方向の他の力とのつり合いで大きさが決まる抗力で、重力と垂直抗力の2力だけがはたらく机上の物体が静止しているときに限り、重力と垂直抗力は等しくなる。

例題:綱を左から5N、右から3Nで引くと、条件①(大きさが等しい)が欠けているので、差の2Nの向き(左)に綱は動く。紙の上下の端を反対向きにずらして引くと、条件③が欠けて回転する。
ステップ 4:ステップ4: 重力と支える力をセットで考える

身近な例では「重力+それを支える力」のペアを探すのがコツ。机上の本なら重力と垂直抗力、つるした重りなら重力と弾性力、止まった箱を押す場面なら押す力と摩擦力。横方向と上下方向で2組のつり合いになることもある。

例題:100gの物体にはたらく重力を1Nとすると、500gの物体の重力は5N。天井からつるして静止していれば、ばねの弾性力も5N(上向き)でばねばかりは5Nを示す。
ステップ 5:ステップ5: 静止だけでなく等速直線運動も確かめる

「つり合い=動かない」ではなく、正しくは「つり合い=合力が0」。合力が0なら、止まっている物は止まったまま、動いている物は同じ速さ・同じ向きで動き続ける(等速直線運動)。問題文に「一定の速さでまっすぐ進んでいる(等速直線運動をしている)」とあれば、力はつり合っていると判断する(同じ速さでも向きが変わる円運動などでは、力はつり合っていない)。

例題:等速で走る電車は、モーターの推進力と空気抵抗・摩擦力(逆向き)がつり合っている。合力が0だから速さも向きも変わらない。

これだけは覚える

2力のつり合いの3条件は①大きさが等しい ②向きが反対 ③同じ一直線上。3つすべてを満たすと合力が0になり、物体は静止または等速直線運動を続ける。比べるのは同じ物体にはたらく力だけ。

よくあるつまずき

「動かない=力がない」と思い込むのは誤り。正しくは合力が0。作用・反作用はちがう物体にはたらく力なのでつり合いと混同しない。大きさと向きが反対でも作用線がずれると回転するので条件③を忘れない。

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出典・最終更新

  • 出典基盤:教科書(理科)の核となる手順と概念データに基づく整理。
  • 編集方針:教科書頻出の解き方・コツを、段階的なステップに分け、つまずきポイントと核となるルールを併記しています。
  • 最終更新:2026-06-27