物理のエッセンスの解説が分からないときは？ 力の図が描けるかで決める

力の図が描けるなら、手元の『物理のエッセンス』で式を一行ずつ補います。教科書でも力の図が描けないなら、『宇宙一わかりやすい高校物理』の図解で同じ単元を学び直します。解説が分からず買い直しが不安なら、迷ったら五訂版17ページの「力の図示」に戻ってから決めます。

迷ったら五訂版17ページの「力の図示」に戻る

河合出版の五訂版の試し読みの目次には、「力の図示」が17ページ、「力のつり合い」が19ページとあります。解説の式で止まったら、まず問題文で注目する物体を一つ決めます。その物体がどこから、どの向きに力を受けるかを白紙に描き、解説の図と見比べます。

力の図が描けるなら、手元の本を続けます。上向きを正と決め、上向きの力を足して下向きの力を引く。式の次の行で止まったら、数値を入れる前に記号のまま移項します。

教科書でも力の図が描けないなら、私は『宇宙一わかりやすい高校物理 力学・波動 改訂版』を選びます。学研の案内では左ページが説明、右ページが図解です。力学の同じ項目を読んだら、エッセンスの問題に戻って力を自分で描きます。税込定価は1,870円（2026年9月27日の学研表示）。購入先では「力学・波動 改訂版」の巻を選びます。

垂直抗力が19.6Nから15.6Nになる理由

机の上に質量2.0kgの物体が静止し、重力加速度を9.8m/s²とします。重力は2.0×9.8＝19.6N。まず物体が受ける力だけを書き出します。机が受ける力を同じ図に混ぜません。

物体が机に接したまま静止するなら、上下の力の合計は0です。引く力がなければ「垂直抗力−19.6＝0」で、垂直抗力は19.6N。4.0Nで引くと「垂直抗力＋4.0−19.6＝0」なので、垂直抗力は15.6Nです。重力が同じでも、机が受け持つ分は4.0N減ります。

この2つの式は、OpenStaxの力の図と垂直抗力の説明に沿って、数値を設定した自作例です。4.0Nは重力19.6Nより小さいため、物体は机に接したままです。引く力が19.6Nになると垂直抗力は0Nに達し、さらに強く引くと物体は机から離れます。離れた後は、加速度を入れた運動方程式に切り替えます。

式は分かるのに答えが違うなら、力を一つずつ数える

「垂直抗力＝重力」と覚えて19.6Nとした人は、上向きの4.0Nを書き落としています。力の図では、机からの垂直抗力と手からの力を別の矢印にします。2つを一本にまとめると、どの力が変わったのか見失います。

重力と垂直抗力は、どちらも同じ物体に働く力です。このつり合いと、作用・反作用は区別します。作用・反作用は、机が物体を押す力と物体が机を押す力のように、別の物体に働きます。

2023年8月のエッセンス使用者の記録には、初学時は理解できず別の本へ移り、受験中は副読本として使った経験が書かれています。2020年10月の別の使用者は、解き慣れた問題はできても初見の模試では止まったと振り返ります。どちらも使った版を記していないため、当時の経験として読みます。私は、式を写せたかより、条件を一つ変えても力の図を描き直せるかで次へ進むか決めます。

次の1問で、図を閉じて描き直す

今止まっている力学の問題を一つ選び、エッセンス五訂版17ページと教科書の同じ単元を開きます。解説を閉じ、注目する物体と力の出どころを紙に書いてから、上向き・下向きの式を立てます。図は描けるのに式だけで止まるなら、宇宙一と漆原の解説の違いを見て、今必要な説明を選べます。図と式が自力で書けるようになったら、物理のエッセンス・良問の風・名問の森の順番で次の問題集を考えます。

教科書でも力の図が描けないなら、今の力学に合う『宇宙一わかりやすい高校物理 力学・波動 改訂版』の図解を見ます。税込定価は1,870円（学研、2026年9月27日）。