高校物理

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5分で解ける!力のつりあいに関する問題

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5分で解ける!力のつりあいに関する問題

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この動画の問題と解説

練習

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運動と力22の練習 全部

解説

これでわかる!
練習の解説授業

2力のつりあいは「同じ大きさ」&「逆向き」!

運動と力22の練習 問題文と(1)図入り

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物体には右向きに1.0[N]の力が加わっています。この物体を静止させるには、右側の力に対して 反対側 に力を加えればよいですね。加える力の大きさをF[N]と置き、図に書き入れましょう。

運動と力22の練習 (1)の図 F書き入れる

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力のつりあいを考えると、このFが左向きに1.0[N]の大きさであれば静止することができますね。

(1)の答え
運動と力22の練習 (1)の式と答え

3力のつりあいは「ベクトルの和が0」

運動と力22の練習 問題文と(2)図入り

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北向きと東向きに2つの力が加わっていますね。物体を静止させるには、力をつりあわせる必要があります。もう1つ力を加えて、 3力のつりあい を考えましょう。

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3力のつりあい「ベクトルの和が0」 となるときです。北向きの力をF1、東向きの力をF2とし、2つの力を合成すると右斜め上向きの力となります。このままの状態では斜め右上方向に進んでしまいます。そのため、物体を静止させるには、斜め左下に力を加えましょう。この加える力をF3と置き、図にかき入れると下の図のようになります。

運動と力22の練習 (2)の図 赤字入り

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さて、この求めるベクトルの大きさはいくつでしょうか? つりあっている3力のベクトルは三角形をつくる ことを思い出しましょう。今回の3つのベクトルでできる三角形は、1:1:√2の直角三角形となっていますね。この三角形の比を使うと、F3=1.0×√2=1.4[N]とわかります。また、方向は直角三角形の角度より西から南の方に45°傾いているので南西ですね。

(2)の答え
運動と力22の練習 (2)式と答え
力のつりあい
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