正答3
解説
正解は3です。
ロッドに毛髪を巻いて輪ゴムで留めたとき、ロッドにかかる力を図から読み取る問題です。
【図の読み取り】
図は、頭皮の上に置かれたロッドを横から見た断面です。
左下の根元から出た毛髪がロッドに巻かれ、ロッドの両端は輪ゴムで留められています。
(1)は、ロッドの左右から中心へ水平に向かう矢印で、輪ゴムが締め付ける力を示しています。
(2)は、根元からロッドの中心に向かって斜め上へ伸びる矢印で、まっすぐ一方向に働く力です。
(3)は、ロッドの右下の外周に沿って、接線の方向に向かう矢印です。
(4)は、ロッドの中心から真下へ向かう矢印で、ロッドを頭皮側へ押し付ける下向きの力です。
【選択肢別解説】
1：× 誤りです。
(1)は輪ゴムがロッドを左右から締め付ける力です。
ロッドを回転させる力ではありません。
2：× 誤りです。
(2)は根元からロッドへ向かう直線的な力で、回転の向きを表すものではありません。
3：○ 正しい記述です。
(3)の矢印は、ロッドの外周に沿って接線方向を向いています。
巻かれた毛髪が弾力で伸びようとし、ロッドを巻いたときと逆向きに回転させようとする力を表します。
4：× 誤りです。
(4)は真下へ向かう力で、ロッドが頭皮側に押し付けられる方向を示しています。
回転させる力ではありません。
【ポイント】
回転させる力は、円の外周に沿った接線方向の矢印で表されます。
毛髪の弾力による巻き戻りを輪ゴムが押さえるため、ゴムのかけ方がロッドの安定に関わります。