高校 物理力のつり合いについて

質問

高校　物理力のつり合いについて

下記の問題の解き方教えてください。
一応答えを見て解けたのですが、今一理屈が分かりません。
できたら詳しく教えて頂けると助かります。
又、参考になるＨＰや、類似問題のあるＨＰなどありましたら
教えてください。
少し、急いでいます。よろしくお願いします。

回答No.1

spring135 · ベストアンサー

この状態でもし斜面と物体の間に摩擦がなければ(つまり斜面がつるつるなら)物体は斜面を滑り降りていきます。よって物体が静止しているためには摩擦力が重力によるx方向の力を打ち消して呉れる必要があります。滑り降りようとする力も摩擦力も重力に由来していることが斜面の問題のミソです。
物体の質量をｍ(kg:キログラム)、重力加速度をg(m/sec^2)とすると
重力=mg=9.8m(N)=8(N)
∴m=8/9.8(kg)=0.816(kg)

物体にかかる重力によって斜面は押され、その反力である抗力が物体に働きます。
そのy成分はmgcosθ、x成分はmgsinθ
普通は摩擦係数が与えられて運動方程式に帰着する問題となるのですが、この問題はずっと初歩的なものになっています。

(1)θ=30°
重力のx成分mgsinθ=mg/2=8(N)/2=4(N)
重力のy成分mgcosθ=mg√3/2=8√3/2=4*1.732=6.93(N)

(2) 重力のx成分=重力のy成分
つまりmgsinθ=mgcosθ
∴sinθ=cosθ
0≦θ≦90°でこうなるのは
θ=45°

お礼

ありがとうございました。
大変参考になりました。

回答No.2

spring135

NO.1です。
上向きにy軸を取っているので
下向きの重力は-（マイナス）です。

お礼

ありがとうございました。