中3物理【力の合成・分解】

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1.力の表し方

重力や摩擦力、磁力などの物体にはたらく「力」。

力は「大きさ」「向き」「作用点」の3つの要素があります。

(力の3要素と呼ぶ)

 

 

 

これを表すためには矢印を使います。

・力の向き・・・・力の加わる方向のこと。

・力の大きさ・・・単位は【N】(ニュートン)。

・作用点・・・・・力のはたらく場所のこと。

※より詳しいことを知りたい場合は→【力のはたらき】←を参考にしてください。

 

 

 

2.力の合成

■力の合成

2つ以上の力を1つにまとめること。

 

 

 

■合力

力の合成によってまとめられた力のこと。

 

 

 

力の合成の作図手順

ある2つの力F1F2を合成する(=1つにまとめる)とします。

 

F1と平行な直線を引く。( F2の矢印の先端を通るように)

 

② F2と平行な直線を引く。( F1の矢印の先端を通るように)

 

③ここまでの手順で平行四辺形ができています。この対角線が F1F2の合力です。

 

POINT!!

力の合成

→ 互いの矢印の先端を通るように、平行四辺形を作図する!

合成したい力が平行四辺形の辺になるようにする。)

 

3.力の分解

■力の分解

1つの力を2つ以上の力に分けること。

 

 

 

■分力

力の分解によって分けられた力のこと。

 

 

 

力の分解の作図手順

ある力 F を直線ℓの方向とmの方向に分解するとします。

①ℓと平行な直線を引く。( F の矢印の先端を通るように)

 

②mと平行な直線を引く。( F の矢印の先端を通るように)

 

③ここまでの手順で平行四辺形ができていますね。この平行四辺形の辺が分力です。

 

POINT!!

・力の分解

→ 矢印の先端を通るように平行四辺形を作図!

分解したい力が平行四辺形の対角線になるようにする。)

 

4.斜面上の物体の力の分解

作図の問いでは、「斜面上の物体にはたらく重力を分解」という出題がもっとも多いです。(↓の図の重力を分解する。)

 

 

この場合、分解する方向は

「斜面に平行な方向」と「斜面に垂直な方向」

であることがほとんどです。(↓の図のような方向)

 

力のつり合いの問題で困ったら、この2方向に分解をしましょう。

 

 

 

斜面上の物体の重力の分解の作図手順

先ほどと同様の手順で平行四辺形をつくります。

(分解したい重力が平行四辺形の対角線になるように・・・)

 

 

この場合、平行四辺形は平行四辺形でも、長方形になってしまいます。

この長方形の辺が分力となります。

 

 

POINT!!

・合成や分解の作図は平行四辺形をつくることを意識。

・平行線は矢印の先端を通るように書こう!

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