【質問】中学(理科):「3つの力のつり合い」の関係がよく分かりません。どのように考えればいいでしょうか?

〔質問〕
「3つの力のつり合い」の関係がよく分かりません。どのように考えればいいでしょうか?
〔回答〕
問題によって考え方は変わりますが、「力の分解」「力の合成」のいずれかを使って考えます。
(問題ごとに与えられている要素が異なるため、考え方を変える必要がある)
「ななめの力」を分解して x軸・y軸方向の力と考えるか、合成して「ななめの力」をつくるかということです。
〔詳細〕
3力のつりあい
(1)力を分解する
ななめ方向の力を分解することで、x軸方向とy軸方向の力として考えていく。

上の図の①の力を分解する場合、「①を対角線とする」平行四辺形をつくります。
ふつう分解するときは x軸方向とy軸方向 の力に分解すると都合がよいので、長方形を作図します。

分解した力がそれぞれ、「 ①y = ② 、①x = ③」となっていれば正しく描けています。

(2)力を合成する
x軸方向とy軸方向の力を合成することで、ななめ方向の力として考えていく。

上の図の②と③の力を合成する場合、「②と③を辺とする」平行四辺形をつくります。
できた平行四辺形の対角線(矢印の始点を含むもの)が、合成された力です。

合成された力が「①と原点に関して対称」となっていれば正しく描けています。

 

※ 理解を優先するために、あえて大雑把に書いてある場合があります

 
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