1.8 力のつりあいの問題を解いてみる
力のつりあいの問題を解いていきましょう。
基本的には、物体が静止している場合に、ある力(例えば指が押している力)の大きさを求めましょうという問題が出題されます。
今まで学んできた、力の見つけ方や座標の取り方、力の分解、さらには作用反作用の法則といったことも活用していきますので、もし分からなくなってしまったら以前の学習を見返してみてください。
実は、力のつりあいの問題の解き方は基本的にはとてもシンプルです。力学自体が「ある物体の動きは、その物体にはたらく力によって決まる」というシンプルなことを主張しているので、解き方もシンプルなのです。次の①~⑤に従えば大丈夫です。練習を重ねて、きちんとした解き方を理解してください。
力のつりあいの問題の解き方
①着目する物体を決める
(どの物体の動きが見たいのかを明確に決める必要があります)
②着目している物体にはたらく力を見つける
(力を見つける際には、「遠隔力」と「接触力」に分けて、それぞれ探します)
③力を図示し、座標軸を定めて、それぞれの力の成分を求める
(慣れ親しんだ足し算で計算式を表したいので、それぞれの力を成分に分けます)
④式を立てる
(力のつりあいの式を立てます)
⑤式を解く
(数学の力を借りて式を解き、答えを求めます)
ここからは、具体的な問題を解きながら、上の手順を確認していきます。まずは物体が一つの場合を考え、次に物体が二つの場合を考えます。問題を解くことができたかではなく、上の手順を納得して活用できたかという点に注意を向けて進んでいきましょう。
1.8.1 物体が1つのとき(問題演習)
1.8.2 物体が1つのとき (2次元)(問題演習)
1.8.3 物体が2つのとき (2次元)(問題演習)
力と力のつりあいについて 目次
3.ベクトルである力を、どう定義し、測り、式に表し、図示すべきか?
6.1.合力の求め方① 図形を用いた方法(平行四辺形の法則)
7.力のつりあい
7.1.力のつりあいとは?
7.2.力のつりあいの式とは?
8.力のつりあいの問題を解いてみる (⇐今ここ!)
8.1.物体が1つのとき(問題演習)