いまさら聞けない!! 力の分解  動画解説付き

力の図示と分解は力学の基礎の基礎です。でも、いまさら先生や友達に聞けない・・・。なんていう人いませんか?

でも、これがあやふやだと物理学は、まさしく砂上の楼閣です。
ここでは斜面上に置かれた物体について、力の分解を一から丁寧にしてみます。
人に聞きづらかったあなたもこれでばっちりです。

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まずは力の描き方

WikiImages / Pixabay

    1. まず重力を描きます。これは重心から描くようにしてください。
    2. 接触力を描く。この場合は、垂直抗力です。⇒どうして斜面に垂直なんですか?と思った人はこの記事を!⇒垂直抗力はなぜ垂直か?
    3. 摩擦があれば描き入れます。

 

 

まず、ここまでを完璧にできるようにしましょう。
このとき書き入れる力は全て物体が受ける力、外力です。
内力と外力の区別は割と難しいのでわからなければ戻ること!
次の図を見てみましょう。斜面の角度が θ のとき、図の点線の力の大きさを求めます。

∠AOB = θ       ∠OAB = *       ∠ABO = 90° であるなら、
∠A’O’B’ = θ      ∠O’A’B’ = *       ∠A’B’O’ = 90° です。

なぜなら、∠OAB = ∠O’A’B’  は錯角の関係にあるからです。
したがって、三角形 O’A’B’ において、sin cos をとってみます。

 

sinθ =A’B’/mg         cosθ = O’B’/mg より、

A’B’ = mgsinθ            O’B’ = mgcosθ


です。

意外とこの三角関数で悩んでいる人が多いのですよね。
でも順を追って考えれば大丈夫ですよ。

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