ベストアンサー 分力について 2011/05/06 21:40 理科で、坂の上を下る運動というのがありました。 なぜ、下っていくのかというのは、「分力」が働くからだそうです。 では、なぜ「分力」が働くのか?なぜ水平状態だと、働かないのか? 正確に教えて下さる方、待ってます! みんなの回答 (1) 専門家の回答 質問者が選んだベストアンサー ベストアンサー gohtraw ベストアンサー率54% (1630/2965) 2011/05/06 22:11 回答No.1 分力が働くというのはいささか説明不足ですね。そもそもは物体に重力が働いていて、その重力が斜面に平行な方向と垂直な方向に分解できるからです。重力を鉛直方向の矢印で表し、これを対角線とするような長方形を書きます。長方形の辺は斜面に平行な方向と垂直な方向になるようにします。斜面に平行な方向の辺が物体を斜面にそって動かそうとする「分力」です。 面が水平な場合、斜面に平行な方向の分力はゼロになるので物体は動きません。 下記は参考まで。三角関数とか出てきますが、図で上記の力の分解をイメージできればと思います。 http://physics20060523.web.fc2.com/bunkai2.htm 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 カテゴリ 学問・教育自然科学科学 関連するQ&A 重力の斜面方向の分力の公式について 今、中学物理の勉強をしているのですが、重力の斜面方向の分力=重力×(高さ÷斜辺)の公式の導き出し方が分かりません。 解説では 「 次の図は、斜面上の物体に働く重力を、斜面に垂直な向きと平行な向きに分解したものである。図の色を付けた三角形と斜面は同じ形(相似形)になるので、物体が乗っている坂の斜辺と高さの比は、重力と重力の斜面方向の分力の比に等しくなる。これはつまり、次の図のようにあらわせる。 重力の斜面方向の分力=重力×(高さ÷斜辺)」 解説の下には、大きな直角三角形(直角が右)の斜辺の上に小さな直角三角形(直角が左)が垂直に乗っている図がありました。 2つの三角形が相似で比が等しいということはわかるのですが、そこからどうして上記の公式が導き出されるのか分かりませんでした。 今学校が休みで、周りに聞ける人がいないので、よろしくお願いいたします。 斜面上の物体の運動 至急 斜面上の物体の運動について質問です。wikiには「外力が加わらなければ、質点はその運動(静止)状態を維持する。(力を加えられない質点は等速度運動(等速直線運動)を行う)」、と書いてあったのですが、斜面上の運動となると重力の分力の斜面に垂直な力と平行な力がはたらきます。「斜面上の物体は等加速度直線運動をするのですが外力が加わらなければ、質点はその運動(静止)状態を維持する。(力を加えられない質点は等速度運動(等速直線運動)を行う)」から考えると斜面に平行な力と他の力を受けていると思うのです。そうでなければ重力の分力は一定なので加速はしないと思います。私を納得させてください。 中3 質量の異なる球のはたらきについて 質量の同じ球を、角度のちがう斜面を使って同じ高さから転がすと、水平面に達した時は同じ速さになります。これは、水平面での運動エネルギーが等しいから、速さが同じになる…と、問題集の解説に書いてありました。 そうすると、ひとつ疑問が生じます。 質量の異なる球を、角度のちがう斜面を使って同じ高さから転がしても、水平面に達したときの速さは同じです。上に書いた理論(運動エネルギーが同じだから速さも等しい)をこれにあてはめてみると、まったく通用しないことに気がつきました。 水平面での運動エネルギーは、質量が大きい方が大きいはずです。 ところが、水平面での速さは実際には球の質量が大きくても小さくても関係ありません。 質量の異なる球が、水平面で同じ速さになるのは、運動エネルギーでは説明できないのでしょうか? よろしくお願いします。 天文学のお話。日本ではどのように考えられていた? OKWAVE コラム 酸化銀の熱分解実験 中学理科での酸化銀の熱分解実験について教えてください 1) 酸化銀を「ふね」に入れた上で試験管に入れますが、なぜ「ふね」を使うのですか? 2) 試験管を水平にしますが、水平にしないとどのような不具合が発生しますか 例えば垂直にするとどうなりますか、もちろんそれに合った「ふね」にします 力学の問題です。 水平面を速度v0で転がってきた半径4a質量mの一様な円板が 高さaの水平な段差を、そのふちで接触を失わずに登った。 円板の中心をOとして、段差の縁を点Aとする。 AOが水平となす角をθとし、円板が点Aに接触した瞬間のθの値を θhとする。 この時、円板と段差が常に接触したままであることから、 円板が段差から受ける力のうち、AO方向の分力である抗力Rが 常にR>0でなければならない。また円板が段差を登りきる為には ω>0でなければならない。いずれもθの範囲はθh<θ≦π/2 以上のことから円板が接触を保ったまま段差を登る為にv0が満たすべき 条件を求めなさい。 並進運動の運動方程式と回転運動の回転方程式を立てて それぞれの条件から求めようとしました。 mdv/dt=-Rcosθ 24ma^2dω/dt=-4amgcosθ 24ma^2は円板の点Aまわりの慣性モーメントです。 ここからの計算が分かりません。どうしたらいいんでしょうか。 運動方程式から解くものでもないような気がしてきました。 分かる方教えてください。宜しくお願いします。 高校物理の力学の質問です。 なめらかで水平な床の上に、質量Mの板がある。 その板の左端に質量mの人が立っている。 この人が板の上を、板から水平右向きに一定の力fを受けて動く時、 人と板の加速度を求めよ。 回答 水平右向きを正とすると、 人についての運動方程式 f=mα 板についての運動方程式 -f=Mβ よってα=f/m, β=-f/M なぜこのような運動方程式が立つのか分かりません。 働く力がよく分かっていないのですが、 私は、人は水平右向きに運動するので 板をFの力で押していると考えて、 mα=f+F Mβ=-F と運動方程式を立てたのですが、 間違い含めてご指摘お願いします。 相対加速度の問題です 次の問題の(1)~(11)を解いて説明していただけると助かります。 答えだけでも結構ですのでよろしくお願いします。 なめらかな水平面を持つ固定された机の上に、傾斜面60°の斜面と水平面とをもつ台Aがのせてある。台Aの上の水平面と斜面の上に、物体BおよびCがあり、糸で結んで、滑車Pをこえて、図のようにおかれている。台Aおよび物体B、Cの質量は等しくmであり、台と物体、台と机の間の摩擦、滑車や糸の質量などはすべて無視できるものとする。また、重力加速度をgとする。 いま、全体を手でとめていた状態から、静かに手をはなすと、台A、物体BおよびCはそれぞれ運動をはじめる。ある時間がたって、台Aの加速度を水平方向右向きにα、物体Bの加速度を水平方向左向きにβとすると、物体Bの台Aに対する相対加速度は水平方向左向きに[(1)]である。したがって、台Aに対して物体Bと同じ大きさの加速度をもつ物体Cの加速度の水平左向きの成分は[(2)]、鉛直下向きの成分は[(3)]である。これより糸の張力の大きさをT、斜面から物体Cに働く垂直効力の大きさをNとすると、Aの水平右向きの運動方程式は[(4)]、Bの水平左向きの運動方程式は[(5)]、Cの水平左向きの運動方程式は[(6)]、鉛直下向きの運動方程式は[(7)]となる。これらの方程式を解くと、α=[(8)]、β=[(9)]、N=[(10)]、T=[(11)]となる。これらより、静止している人から見て、物体Cは机の水平面に対して[(12)]度の角度で落下することになる 運動エネルギーについて 水平な床の上に置いた物体にひもをつけ,ひもを引いて物体を引きずっているとき,物体は運動エネルギーをもっているといえるでしょうか? ご存知の方がいらっしゃいましたら,どうぞよろしくお願い致します。 図形と計量 数学の図形と計量の問題です。 分かる方がいたら教えて下さい! ちなみに私は高2なので、高2で解ける 範囲でお願いします。 . 問.傾斜が30°で一定の坂の頂上に塔が立っている。坂のふもとからこの塔の先を見ると、水平面に対して45°の角度に見えた。坂を斜面に沿って塔に向かって30m進んだA点から再び塔の先を見ると、水平面に対して60°の角度に見えた。 (1)A点から坂の頂上まで、斜面に沿ってさらに何mあるか。 (2)塔そのものの高さは何mであるか。 (3)塔の先と坂のふもとの高低差は何mあるか。 ちなみに答えは、 (1)10√3m (2)10√3m (3)15√3+15m になります。 今日中にお願いします!!! 考え方だけでなく、途中式も出来るだけわかりやすく 細かくお願いします!! 注文が多くてすみません。 宜しくおねがいします。 摩擦力 あの理科の実験で、木のボードを水平にしてその上を木の箱を滑らせ、どのぐらいの力をかければ、動くのかという実験をしました。それで、その木の箱に重りを乗せて滑らせた結果重りの位置によって加える力の大きさが違うことに気がついたのですが、なぜそのようになるのか教えてください 台の上の物体 ある水平な台の上に質量mの物体をのせます。台と物体の間の静止摩擦係数をμとします。水平な加速度αを与えて台を運動させたとき、物体が台と共に運動する場合の加速度αの上限値を求めてください。 という問題で、力のベクトルの書き方からよくわかりません。きっと運動方程式をたてるんだろうとは思いますが。詳しい途中経過も含めてよろしくお願いいたします。 重ねた物体の運動~考え方~ 問題の考え方が分からないので、教えてください。この文章だけからは正確な情報は読み取れないかもしれませんが、考え方だけなので大体で大丈夫かと思います。すみません。 水平な固定面の上に平板が置いてあり、その上に物体が置いてある。右向きに水平に加速していくと、平板の加速度がaになったとき、物体が開いたの上を滑り始めた。物体と平板の間の静止摩擦係数を求めよ。ただし重力加速度の大きさをgとする。 考え方 物体が滑り始める直前にこの物体は加速度aで運動していると考えられる。このときは最大摩擦力を受けている。物体の質量をm、静止摩擦係数をμとおくと、運動方程式はma=μmg これを変形。 まず、「物体が滑り始める直前にこの物体は加速度aで運動している」と言うのが分かりません。加速度aで運動しているならすでに滑っていますよね。 また、「物体の質量をm、静止摩擦係数をμとおくと、運動方程式はma=μmg 」とありましたが、この式もma=Fから、立てたことは分かりますが、よく分かりません。このma=μmgの右辺は最大静止摩擦力ですか? もしそうなら、最大静止摩擦力は静止摩擦力係数と何の関係があるのでしょうか。基本的なことも交えて、分かりやすく、教えていただけるとうれしいです。よろしくお願いします。 日本史の転換点?:赤穂浪士、池田屋事件、禁門の変に見る武士の忠義と正義 OKWAVE コラム 中学受験理科 てこの問題について こんにちは あけましておめでとうございます。 中学受験理科のてこの問題について質問があります。 同じ感覚でしるしをつけた棒の中心に糸をつけ、それを天井からつるして、水平に釣り合ったてこを作りました。 支点からそれぞれ等しい距離のところに熱いお湯(80度)の入った袋と冷たい水(5度)の入った袋をてこが水平に釣り合った状態になるようにつりさげます。 この状態のまま水槽の水(20度)の中に静かに入れました。 すると、その直後に冷たい水の入った袋の方が下がる という答えになっているのですが、その理由を納得できるように教えていただけないでしょうか。 よろしくお願いします。 電動アシスト自転車について こんにちは。 電動自転車なのですが、やはり通常の自転車と比べたら運動にはなりませんか? 運動をしようと思い、自転車での通勤を考えているのですが、家が山の上にあり、行きはくだりでほとんど漕がずに到着し 帰宅するには行きの2,3倍の時間を要します。帰り道はほとんど自転車に乗りません(というか乗れません)。 恐らく、坂を自転車で登れるようになったら大分運動になりそうですが、仕事帰りにそれはキツいです…。 なので、周りの方は電動自転車に乗っている方が多いのですが これって運動になるんでしょうか? 主婦の方でも、前に買い物の荷物を乗せて、後ろには子供さんを乗せてるのをよく見かけるので、それくらいラクなのなら運動にならないのかな…とも思っています。 わずかでも運動になるのなら、購入を考えています。 ぜひ教えてください。 力学の台と小球の問題 質量Mの台を摩擦のない水平な床の上に置いた。台の上面も摩擦がない。台を床に対して静止させた状態で、大きさが無視できる質量mの小球を曲面に置き、静かに手を離した。(台は曲面と水平面があり、曲面から水平面に進みます。進んだ先には壁があります。)右向きを正とする。 小球が壁にと衝突する直前の小球と台の速度をv,Vとするとき、v,Vを求めよ。 という問題ですが、力学的エネルギー保存の式と運動量の水平成分の保存の式をたてて求めているのですが、運動量保存の水平成分の保存の式が、mv+MV=0になっている意味が全くわかりません。 他の類題には、0=mv-MVって書いてあったりしますし、混乱しています。 どなたかご存知でしたら教えてください。 よろしくお願いします。 なんでバルティック艦隊に勝てたのですか? 坂の上の雲 を見ましたが、 日本艦隊はバルティック艦隊に最初 船の腹を見せるように 行動したそうですね。 ロシア側は ここぞとばかりに攻撃したそうですが、 そのあとなぜか バルティック艦隊は壊滅状態に。TVの解説では なんで日本が勝ったのか わたしにはわかりませんでした。どなたか わかりやすく 解説していただけないでしょうか? 摩擦力 あの理科の実験で、木のボードを水平にしてその上を木の箱を滑らせ、どのぐらいの力をかければ、動くのかという実験をしました。それで、その木の箱に重りを乗せて滑らせた結果重りの位置によって加える力の大きさが違うことに気がついたのですが、(紐から一番近いところが一番小さな力で動かすことが出来た)なぜそのようになるのか教えてください。 物理の運動量保存則の問題で及ぼす力の向きについて 物理の運動量保存則の問題で相互に及ぼす力の向きの関係がわかりません。 滑らかで水平な床の上に、図のような、壁に針金が固定された台が静止している。針金と壁を含んだ台の質量をMとする。針金は、図のように床に水平な部分と垂直 な部分とからなりその間を滑らかな曲線で接続されていて、その形状は固定されている。穴の開いた質量mの球を針金に通して、針金の水平部分からの高さh1のA点から静かに落下させる。落下した球はこの曲線の部分を通過して水平方向左向きに運動し、同時に台は右向きに運動を始めた。 この問題で球が左向きに水平運動をしているときこ球の速さvと台の速さVを求める途中で運動量保存則が成立するらしいのですが、その途中の解説で 球が台から受ける力が左斜め上の方を向かっており 台が球から受ける力は右斜め下の方を向いているのですが なぜ力の向きがこのようになるのかわかりませんので教えてください もし画像がちゃんと乗れば赤と青の線のことです。 練習問題(力・エネルギー)教えて! 周りに理科を得意とする人がいなくて困っています。 どなたか、解き方、考え方を教えてください。問題集の解説はあまりにも簡単な説明でわかり難いです(・;)、、 (1) 斜面があり、斜面を滑り終えると水平面がある。その斜面で球を転がした場合、水平面において、この球に働いている力の正しいものを選びなさい。(摩擦や空気抵抗はない) ア 進行方向に働く力、 イ 進行方向に働く力と重力、 ウ 重力のみ、 エ 重力とその反対方向の力、 以上が問題です。 私は水平面では等速直線運動をすると思い、また、球には重力が働き、等速直線運動するので重力とつり合う力(抗力)が働くだろうと思い、エだと思いました。所が答えはウでした。なぜなのかわかりません。教えてください。 本当は問題に斜面の図があるのですが、文章で説明したのでわかりにくいかもしれませんが、よろしくお願いします。 普通の坂と階段の坂のしんどさの違い。 物理学的な要素があると思いましたので、こちらのカテゴリーに質問させていただきます。 私は趣味で山歩きをしますが、同程度の勾配の登り坂でも、普通の坂と階段の坂ではしんどさが倍ほど違います。 普通の坂はわりと楽に登れますが、階段を付けられている坂は息が上がって、足の筋肉が悲鳴をあげてきます。 歩幅の違いによるものかと考えていたのですが、どうもそればかりではなさそうです。 階段のほうが足で体重を持ち上げているという感じが強いですし、路面に接するときの足裏の角度が、普通の坂は路面に対して自然な形で接するのに対して、階段の場合は常に水平に接します。 このへんの事情が絡んでいるように思うのですが、どんなものでしょうか? 物理学に詳しい皆様からご意見いただけると有り難いです。 よろしくお願いいたします。 注目のQ&A 「You」や「I」が入った曲といえば? Part2 結婚について考えていない大学生の彼氏について 関東の方に聞きたいです 大阪万博について 駅の清涼飲料水自販機 不倫の慰謝料の請求について 新型コロナウイルスがもたらした功績について教えて 旧姓を使う理由。 回復メディアの保存方法 好きな人を諦める方法 小諸市(長野県)在住でスキーやスノボをする方の用具 カテゴリ 学問・教育 自然科学 理科(小学校・中学校)化学物理学科学生物学地学天文学・宇宙科学環境学・生態学その他(自然科学) カテゴリ一覧を見る OKWAVE コラム 突然のトラブル?プリンター・メール・LINE編 携帯料金を賢く見直す!格安SIMと端末選びのポイントは? 友達って必要?友情って何だろう 大震災時の現実とは?私たちができる備え 「結婚相談所は恥ずかしい」は時代遅れ!負け組の誤解と出会いの掴み方 あなたにピッタリな商品が見つかる! OKWAVE セレクト コスメ化粧品 化粧水・クレンジングなど 健康食品・サプリ コンブチャなど バス用品 入浴剤・アミノ酸シャンプーなど スマホアプリ マッチングアプリなど ヘアケア 白髪染めヘアカラーなど インターネット回線 プロバイダ、光回線など