✨ ベストアンサー ✨
まず分力も合力も、実際に力として存在しているわけではなく、仮想の力です。重力や摩擦力みたいな力の種類の1つだと考えてしまいがちですが、そうではありません。分力や合力は力を扱う上で、より簡単にするための「考え方」だと捉えるのがわかりやすいと思います。
まず、合力というのは複数の力を1つにまとめようとする考え方です。色んな力がたくさんあると、複雑になるのはなんとなくわかると思います。写真1枚目のように、複数ある力をまとめて1つの力として考えようとするのが合力の考え方で、まとめてできた力のことを合力といいます。
ここで注意しなければいけないのは、合力は単に大きさの足し算ではないということです。例えば、3gの粘土に5gの粘土をあわせたら3+5=8gになりますが、3Nと5Nの力の合力は8Nではないということです。というのは、力は大きさだけではなくて「向き」も持っているからです。これは難しい話ではなくて、「上向きに5g」はおかしいですが、「上向きに5Nの力」はおかしくないですよね。つまり、力には5Nという数値の「大きさ」だけではなくて「向き」の情報までもが含まれているから、単に大きさどうしの足し算をするだけではいけないということです。(高校で習うが、このように大きさだけを持つ量をスカラー量、向きと大きさをあわせもつ量をベクトル量という)例えば、綱引きなんかを想像してもらうとわかりやすくて、同じ10Nという「力の大きさ」で引っ張っているとしても、「力の向き」が反対なので、合力は0Nで何も力を加えていない状態と変わりません。このように、(2つに限らず)複数の力が加わっているけど、その合力を考えた結果「合力=0」で見かけ何も力を加えていないのと同じ状態であることを「力のつり合い」といいます。力が釣り合っているとき、必ず物体は静止しているかずっと等速で運動しています(つまり加速や減速はしていない)。これはものすごく大切なので覚えてください。
一旦送ります。
すなわち、合力は複数の力を1つにまとめる操作、分力はその逆で、1つの力を2つに分けることで向きをそろえる操作です。
一方で分力は、力の向きを揃えようとする考え方です。
物体の運動を考える上で力が色んな方向を向いているというのはとても不便なことです。(これは高校に入って物理を習ったらよくわかると思います。)だから、色んな方向を向いている力を「運動方向」と「運動方向に対して垂直な方向」の2つの方向だけに統一しようとします。このときに使うのが分力の考え方です。
例えば、写真では3つの力がかかっていますが、これらの向きはバラバラです。これでは、力を扱うのに不便だから、滑り降りている向き↘️とそれに垂直な向き↗️に統一するために、下向き↓の力を↘️向きと↗️向きに分けてやります。(二枚目)
実際は3つの力ですが、あえて下向き↓の力を↘️向きの力と↙️向きの力の合力であるとみなすことで、仮に4つの力だと考えることができるようになって、向きを2つに統一することができました。
分力を考えるということは、合力(複数の力を合わせて1つだとみなすこと)の反対をしているということになります。その分、力の数は増えてしまいますが、向きがそろっていないとどうしようもないので、まずは向きを揃えようとすることが大事です。実際の問題を解くときは、向きがバラバラの力を2つに統一するために分力を考えることが非常に多いです。