Question

tkhsre

(1)の解き方を教えて欲しいです。

類題
置き,物体に水平方向の力下を加えて静止させた。
重力加速度の大きさをgとする。
(1) Fの大きさを求めよ。
(2) 物体が斜面から受ける垂直抗力の大きさを求めよ。(1) mgtan0 (2)
1項さの用
なめらかな承画上に質量Mの物体を
1
-F
u
mg
10
mg
cosO

Answer 1

たかひろ

斜面方向の力のつり合いを考えましょう！

Fcosθ=mgsinθ
⇔F=mg(sinθ/cosθ)
∴F=mgtanθ

tkhsre

Fcosθとmgsinθはどうやって求めるのですか？

たかひろ

Fcosθ
というのは、力Fの斜面方向成分の大きさです。

mgcosθ
は、重力mgの斜面方向成分の大きさですね。

これらは力F、及びmgを
・斜面方向
・斜面に垂直な方向
に分解することで得られます！

tkhsre

なぜその力を分解しないといけないのですか？

たかひろ

「斜面方向」のつり合いを考えたいからです。

今、
・力Fは水平方向
・重力mgは鉛直方向
ですから、斜面方向のつり合いを考えるには、これらの力を斜面方向に分解しなければいけません。

tkhsre

つりあいを考えるには、分解して成分の和を求めなきゃいけないということですか？

たかひろ

どういう意味でしょうか？

よくわかりませんが、複雑に考えすぎているように思えます。

頭で考えていても煮詰まってしまいますので、実際に手を動かしてみましょう！

紙とペンを用意して、図を書き、力を書き込み、そして力Fと重力mgを斜面方向と斜面に垂直な方向に分解してみてください！

もし力の分解自体ができない場合は、教科書などで復習してみましょう！

tkhsre

つりあいの授業が用事で受けられなかったので、つりあいの分野は教科書しか読んで勉強してないんです。そのせいか、成分ってゆうのがよく分からなくて、色々混同してとりあえず頭に入れてる感じなんですよね、、。

たかひろ

教科書だとわからないようであれば、参考書買ったほうがいいと思います！

そもそもの基本となる「つり合い」だとか「力の分解」などを理解できていないと、問題を解くのも難しいです。
これらの基本事項を理解するための本というのは持っておいた方が良いと思います。

書店に行って色々と参考書を見てみて、自分に合ったものを購入すると良いでしょう。

漆原先生の「面白いほどわかる本」シリーズや
鯉沼氏の「宇宙一わかりやすい」シリーズ
なんかが初学者にもとっつきやすく、わかりやすく記述されていて人気ですね。