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【中学理科】3分でわかる!力の合成と分解を作図する方法

月縄
月縄
おっす!パンダの妖精・月縄だ!
今日は、力の合成と分解の作図をマスターしようぜ。

力の合成の作図方法

力の合成っていうのは、

2つ以上の力を1つにまとめる方法のこと

だったよな。

 

直線上にある2力の合成

おっし、まずは合成する力たちが1つの直線上にある場合からいくぞ。

力Aと力Bが同じ方向に向かっているなら、その合力はシンプルに2つの力を足し合わせたものになる。

力Aの大きさがa、力Bの大きさがbなら、合力Fは、

$$ F = a + b $$

だ!

力の合成 分解 作図

力の向きはもちろん、もとの力たちと同じだぜ。

 

たとえば、力Aの大きさが3、力Bの大きさが2なら、合力Fは、

$$ F = 3 + 7 $$

$$  F = 10 $$

になるってこったな!

力の合成 分解 作図

 

直線上にない2力の合成

次は、直線上にない2つの力の合成だ。

力の合成 分解 作図

ここでのポイントは、平行四辺形を使うことだ。力Aと力Bをそれぞれの辺とする平行四辺形を描こう。

力の合成 分解 作図

すると、その対角線の向きが合力の向きになるんだ。

合力の大きさは、その対角線の矢印の長さとして表される。

これを作図で確認しよう!

 

力の分解の作図方法

力の分解とは、

ひとつの大きな力を2つ以上の力に分けること

だったよな。

 

作図のポイントは次の通りだ。

  1. 力を分解する方向を決める。
  2. 力を平行四辺形の対角線にしよう。
  3. 平行四辺形の他の二辺が、それぞれ分力になる。

 

たとえば、こんな感じの力Fがあったとする。

力の合成 分解 作図

まずは力を分解する方法を決める。分解する2つの方向を決めてくれよな。

力の合成 分解 作図

で、その2つの方向でFが対角線になるような平行四辺形を書く。

力の合成 分解 作図

このとき、平行四辺形の2辺が分解した分力になるってことよ。

力の合成 分解 作図

 

月縄
月縄
これで力の合成と分解マスターだ!
しっかり復習して、どんな力も味方につけようぜ!
妖精

ここまで読んでくれてありがとう!おつかれさまでした。

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