【質問】中学(理科):「斜面上に置かれた物体にかかる重力」の分力の大きさの求め方がよく分かりません。

〔質問〕
「斜面上に置かれた物体にかかる重力」の分力の大きさの求め方がよく分かりません。
〔回答〕
数学で使う「相似の関係」を使って求めることができます。
「物体が置かれている斜面となる台の直角三角形」、「重力を斜面に対して平行・垂直に分解するときにできる直角三角形」が相似になります。
相似であれば、各辺の長さの比は等しいので、以下の関係が得られます。
〔斜面に平行な分力〕=〔重力〕×(〔高さ〕/〔斜辺〕)
〔斜面に垂直な分力〕=〔重力〕×(〔底辺〕/〔斜辺〕)
〔詳細〕
斜面の分力2
このように斜面に平行・垂直となる重力の分力を作図すると、必ず「斜面となる台」と「水色で示した直角三角形」が相似になります。

相似であれば、各辺の比が等しくなるので、斜面となる台の各辺の長さを、
斜面の分力1
このように名前をつけると、
〔斜面に平行な分力〕=〔重力〕×(〔高さ〕/〔斜辺〕)
〔斜面に垂直な分力〕=〔重力〕×(〔底辺〕/〔斜辺〕)

という関係が得られます。

 

※ 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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