LESSON 01

力の合成と分解

平行四辺形で合力と分力を作図しよう

共通始点の二力から平行四辺形を作り、対角線で合力、逆手順で分力を作図する。

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

力の平行四辺形共通始点の二力を二辺とする平行四辺形の対角線が合力力A力B合力始点から反対頂点へ向かう対角線

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。