ベクトルがカギ! 力の合成・分解について

製図検定(技能検定「機械・プラント製図」)の勉強をするにあたり、実際に調べたことを書いていきます。
技能検定についての詳細は、以下の記事も参照ください。

 

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本日は「力の合成・分解」についてです。

 

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力の合成とは

力の合成についてです。

2N の力と 2N の力を合わせれば 4N の力になります。これを力の合成といい、合わせた力を合力といいます。
(※N=ニュートン)


同じ方向に向かって引っ張っている二つの力なら、上記のように単純計算で良いのですが。
問題は、別々の方向に向かって引っ張ってる力です。

大岡越前かよ、みたいな(笑)


それはともかく。
右斜め前に向かう力、左斜め前に向かう力、二つの力が同時にかかった場合の合力は、どうなるのか??


こういうのです。

2つの力があった場合、数学のベクトルの加法にならいます。すなわち平行四辺形の対角線が合力となります。


なので。


こんな感じですね(赤が合力)

 

力の分解とは


ちなみに。
合力の逆は、「分力」です。
一つの力を二つの力に分けたいときも、平行四辺形を参考にします。

前述の赤の合力を、二つに分けようと思ったら、青の矢印二つに分かれる、というわけです。


詳しくは以下のページを参照ください。

(参考)→力の合成・分解 ■わかりやすい高校物理の部屋■
 
 

つまり、合力・分力ともに、大きさと向きを持つベクトルを考える!


要するに、「力」は「大きさと向きを持つベクトル」なので。
ベクトルの合成、つまりは平行四辺形の法則を思い出せばいい、というのがミソですね!!

試験では、変な形の図が出てきたりするので。
まず「四角いか」「平行四辺形か」を確認、それ以外なら疑いましょう!!
なんか「試験のための対策」って感じですが。。。

 

学科試験を突破するなら


学科試験を突破するためには、過去問を繰り返し解くことが重要です。
以下参考書が役立ちますので、参考までに。