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垂直抗力というのは抗力の一部です。
だから、壁というのも私達を垂直な方向に押しているのではありません。
もたれ掛かれば、斜め上の方向に押し返します。(これが抗力の正体)
抗力のうちで、面に垂直な成分を垂直抗力、平行な成分を摩擦力と呼んでいるだけです。
ごめんなさい、なんか↑上で変なこと言って居ますね、、、
私達が何かしらの物体に力を加えることが出来る様に、棒も壁に力を加えること出来ますよね、、、
因みに、棒はなぜ壁を押すことが出来るのでしょうか?何かと何かが接して居れば、必ず、互いに互いを押して居ることになるのですか?
抗力がなければ、物体同士はどこまでもめり込んでいってしまいます。お互いがお互いの内部に入らせないような力が抗力だと思うと分かりやすいと思います。
何故、壁が垂直に押す必要があるのか、または何故棒が壁を押すのかということは、力のモーメントと関係しています。力のモーメントとは、回転させようとする力のことです。
試しに、棒を斜めにして(壁に立て掛けるようにして)地面に置いてみてください。すると、地面と触れている部分を中心にパタンと倒れることが確認できるはずです。つまり棒は回転しながら壁の方向へめり込んでいこうとします。それを防ぐために壁は垂直抗力で押し返すわけです。
この回転する力の正体は、重力と地面の垂直抗力が合わさったものです。重力は棒の重心から鉛直下向きに、垂直抗力は棒の端点から鉛直上向きに働きます。この力が組み合わさると回転が起こります。棒の中心と端点を持ってお互いに反対向きの力を加えると回転することが確認できるはずです。(このような力を力のモーメントという)
では、なぜ棒が壁を押す力を説明できなかったのかというと、棒がただの質量をもった点(質点)ではなく、形と大きさをもった物体(剛体)であることとと関係しています。質点(棒などをただの点として仮定したもの)では回転を考えることができないため、棒が壁を押すことを説明できません。一方で、棒を剛体としてみなすと、棒の回転運動(回転しようとする作用)を考慮することができ、それを食い止めるために壁が棒を垂直な方向に押すということが理解できるわけです。
返信が遅くなって終いすみません💦
あさんの説明は迚も分かり易かったです。理解できました!
ありがとうございます!
垂直抗力は抗力の一部なんですね!
(棒を壁に立て掛けると言う状況で、)重力は下向きにしか働かないのに、棒が壁を押すことになるのはなぜですか?感覚的には確かに、棒は壁を押して居ると分かるのですが、でも、理論的に、なぜ棒が壁を押して居るのか分かりません。棒には重力しか働いて居ないのではないのですか?