2015/7/14 力の表し方 合力の作図 2力を2辺とする平行四辺形の対角線 • 物体にはたらく力を矢印で表す(力はベクトル) • 力のはたらく点=作用点 • 作用点を始点にした矢印で表す • 矢印の延長線=力の作用線 F2 F1 F2 力ベクトル F 物体 F1 + F 2 F1 F1 + F2 F1 作用線 作用点 F1 + F 2 F2 力の分解 力の分解 (直行座標系への分解) a F F b Fy Fx cos F Fy sin F F Fx F の終点からa及びbに平行な 直線を引き、その直線とa,bの 交点まで、始点から矢印を引 く Fx F cos F Fy F sin 分解の仕方は何通りもある 直行座標系での力の合力 y Fy 水平面に置かれた物体 質量mの物体を斜め上(水平との角θ)に力 F で引く F 1x F を床に垂直な向きの力 Fy 床に平行な力 Fx に分解 F1 F F 1y F 2y F2 F x 垂直抗力の大きさ F 2x F1 F2 ( F ) を考える F の x 成分を Fx の y 成分を F y Fx Fx F1x F2 x Fy F1 y F2 y 重力の大きさ mg 1 2015/7/14 水平面に置かれた物体 斜面に置かれた物体 質量mの物体を斜め上(水平との角θ)に力 F で引く • 斜面に置かれた質量mの物体にはたらく力 重力と斜面からの垂直抗力 • 重力=斜面に沿った力成分+斜面に垂直な力成分に分解 • 垂直抗力の大きさ=斜面に垂直な成分 F を床に垂直な向きの力 Fy 床に平行な力 Fx に分解 Fy F sin 三平方の定理より Fy sin F F 2 Fx2 Fy2 F 垂直抗力 垂直抗力の大きさ mg Fy 物体が床を押す 力の大きさは mg Fy mg sin mg cos Fx Fx F cos F cos 重力の大きさ mg mg cos mg 問7 指示された力を作図してみよ 力のつり合い 物体にはたらく力が 0 物体にはたらく力の合力=0 つり合う力 2つの力の合力 つり合う力 物体にはたらく力がつり合っている 慣性の法則 物体が静止,または,一定速度で運動 同じ作用線上で大 きさが同じで向きが 反対の力 問8 問8 1 3 2 N Aのx成分 Ax= 3 cos45 3 2 2 Aのx成分 Ax= 3 cos45 3 1 3 2 N 2 2 Aのy成分 Ay= 3 sin 45 3 Aのy成分 Ay= 3 sin 45 3 1 3 2 N 2 2 Bのx成分 Bx= 5 sin 30 Bのy成分 By= 5 cos30 1 3 2 N 2 2 5 N 2 y 5 3 N 2 30 Ay Bのx成分 Bx= 5 sin 30 B=5.0N 45 Ax Bのy成分 By= 5 cos30 A=3.0N 合力を作図し,合力 に対し,釣り合う力 を求める 2力を辺とする平 行四辺形の対角 線が合力 5 N 2 5 3 N 2 y B=5.0N By 30 45 x Bx x 2 2015/7/14 問8 3 2 5 2 2 合力のx成分 Ax +Bx= 合力のy成分 Ay +By= 3 2 5 3 2 2 合力の大きさ A+B 7.9 F =10×9.8×sin(30゜) =98×(1/2) =49N 6.45N y 4.622 6.452 問9 三角関数の表を使って図のような斜面に置 かれた10kgの物体が斜面に沿って下る力の大 きさを計算しなさい. 4.62N B=5.0N 垂直抗力 30 N F A=3.0N Ay 45 Ax 30° x 30° 98N 3
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