平行四辺形で合力と分力を作図しよう
向きの異なる二力の合力は、二本の矢印を二辺とする平行四辺形の対角線で表せます。逆に、一つの力を指定された二方向へ分けるときも同じ図を使います。
このレッスンの役割
第3段階です。実験で見た関係を再現できる作図手順へ変えます。次へ同一直線上の計算と縮尺作図を渡します。
知る:共通の始点から平行線を引く
二力の始点を同じ作用点へそろえます。それぞれの矢印の先から、もう一方に平行な線を引きます。始点から反対側の頂点へ向かう対角線が合力です。
理解する:分解は作図を逆にたどる
一つの力を二方向へ分けるときは、合力の矢印の先を通り、指定された二方向に平行な線を引きます。共通始点から交点までの二辺が分力です。分力の向きは好きに選べず、問題で必要な方向に沿わせます。
同じ縮尺で描かなければ、矢印の長さから力の大きさを読めません。
作図後は、合力が二力の間に向いているか、二力のどちらか一方より不自然に短くないかも確認します。
例で使い、よくある誤答を直そう
平行四辺形の一辺や、二力の先どうしを結ぶ線を合力とするのは誤答です。合力は必ず共通始点から反対頂点へ向かいます。
自分で確かめ、まとめて次へ進もう
確認1:合力は平行四辺形のどの線ですか?
共通の始点から反対頂点へ向かう対角線です。確認2:二力の始点はどうしますか?
同じ作用点へそろえます。確認3:分力の方向は自由ですか?
いいえ。問題で指定された、または現象を考えやすい二方向に沿わせます。平行四辺形の対角線で合力、逆手順で分力を作図できます。次は計算と縮尺作図を使い分けます。
クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。