中3理科
5分でわかる!力の分解
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この動画の要点まとめ
ポイント
力の分解
これでわかる!
ポイントの解説授業
力の分解は、平行四辺形をつくって考える
まずは図の左を見てください。
図において、点の位置に物体があると考えましょう。
この物体に斜め上方向の力がはたらいています。
この物体は斜めに動くのですが、どれだけの距離を動いたのか、わかりづらいですよね。
そこで、この力を縦と横に分けてみましょう。
ここで思い出して欲しいのが、力の合成です。
力を合成するときには、2つの矢印を使って平行四辺形を作りました。
できた平行四辺形の対角線が合力を表していたわけです。
ですから今回は、図の矢印が対角線になるように、長方形を作ってみましょう。
まずは、矢印の先端から、縦線と平行な線を引きます。
同じように、横線と同じ向きにも線を引きましょう。
それぞれの線は、横線・縦線(点線)と交わりますね。
矢印の出発点からその交点まで、新しい矢印を2つかきましょう。
このようにしてできた2つの矢印は、「分力」という力を表します。
斜め上方向の力を「分けてできた力」という意味ですね。
次に図の真ん中を見てください。
物体に下向きの力がはたらいています。
この力を斜め方向の力2つに分けていきます。
こんな場合も、同じ考え方が使えます。
まずは、2つの線それぞれに平行な線をかきます。
元の点線2本と平行な線2本を使って、四角形を作ります。
四角形の2つの辺が分力を表しているわけです。
最後に図の右を見てください。
今度は、2本の点線が垂直ではありませんね。
この場合にも分力を考えることはできます。
これまでと同じように、矢印の先端から、点線に平行な線を引きます。
点線2本と平行な線2本ができました。
この4本を使って、平行四辺形をつくることができますね。
このように、 平行四辺形 をつくって、分力を考えることができるわけです。
今回も力の表し方について、見ていきます。
まずは、机の上にある消しゴムをイメージしてみましょう。
消しゴムを右方向と上方向に引っ張ります。
すると、消しゴムは斜め上向きに動きますよね。
このように2つの力を合わせたものを「合力」といいました。
今回は、この逆を考えます。
つまり、斜め上向きに力を加えたとき、縦・横にどれだけ引っ張られたかを考えていきましょう。