✨ ベストアンサー ✨
考える必要はありますよ
今回の問題は物質に働く力を図示せよというのがポイントです
写真だとボールの質量を適当にmと置いてますがこんな感じになります
赤矢印はボールに働く力なので今回の問題では描かずに、青丸で囲んだ力だけ描くので解答のような形になります。
全ての力を合成して0になるという考え方であってますよ。
私の図で考えると
鉛直下向き＝鉛直上向き
mg + N' + W = 赤線の垂直抗力 + N
という式が成り立ちますが、mgと赤線の垂直抗力は向きが反対で大きさが等しい力になるので打ち消すことができて、残りは
N’+ W = N と解説と同じ式になります。
※N'は垂直抗力ではなくて、「ボールが物体を下向きに押す力」と書いてあるのでボールの重力と同じ分の力が鉛直下向きに働いています。
なので問題を計算する時には「ボールの重力＋W＝N」になる時もあるかもしれません。
今回の図示する問題については物体にどういう力が働いているか、を考える問題なので解説のような形になっています。
分かりにくかったらまた質問してください
理解できました。ありがとうございます！
＊まさ先生の解説は素晴らしいですね！
＊補足解説2つをさせて頂きます
＊補足解説1=ボールと箱は静止していますのでボールが箱を下向きに押す力と箱がボールを上向きに押す力はつりあっています
＊つりあっていないとボールは箱に沈み続けたり箱はボールに向かって膨らみ続けたりします
＊補足解説2=ボールが箱を下向きに押す力を作用とすると箱がボールを上向きに押す力を反作用と言います
＊作用と反作用の例はこの問題のような垂直抗力や糸で物体を結んだときの張力です
＊この補足解説2つについては俺が書いた下記のタイトルのノート2つにも詳しく書いています
−＊高校物理の力学分野で作用と反作用は何か？
−＊複数の力が加えられた物体が静止しているとき物体にかかる複数の力はつりあっている
＊これらのノートは俺のプロフィールページから見れるので良かったら見てみてください！
了解です。丁寧にありがとうございます！
まささんの説明で疑問に思ったことがあるのですが、Nと反対向きの大きさが等しい力は図示しなくて良いのでしょうか？（作用反作用の法則で）
全ての力を合成して0になるということならばそれも考えるのでは…？
何度もすみません🙇♀️
それはどの様な力のつり合いを書くかにで図示する矢印は変わってきます。
一番最初の問題文でいくと「物体に働く力を図示せよ」となっているので N’+ W = N という答えが出てきます。
これが「ボールに働く力を図示せよ」ならば mg と 物体からボールに働く垂直抗力 という二つの線だけを図示すればよくなります。
式としては mg = 物体からボールに働く垂直抗力 でつり合いの式が成り立ちます。
ここで
＞Nと反対向きの大きさが等しい力は図示しなくて良いのでしょうか？
という麦さんの質問を考えた時にこの反作用の力が何に働いているかを考える必要があります。
ボールなのか？物体なのか？それとも水平面なのか？
結論からいうと水平面に働いている力なので図示する必要性はありませんが、もしこれが物体に働いているのであれば「力のつり合い」として考えてあげる必要があります。
また何か分からない点があれば質問してください。
つまり、力のつり合いは物体ごとに考えるということでしょうか？私はすべての力を合成して±0になることかと思っていました…💦