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カブを抜くことができるのは、どちらの向きに力を加えたときですか？
○ 答えは「イ 」。これについて、特に説明はいらないと思うが、何かの目的をもって力を使うときには、大きさだけでなく向きも重要になる。
《 問題② 》
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みんなで大きなカブを抜こうとしている。ア とイ の中間の方向に引いているけどカブを抜くことはできるだろうか？
この方法は、斜面の上の物体にはたらく重力を分解するときにも使えそうだ。
《 予想 》
ア ①の「イ 」と同じように、抜くことができる。
イ まったく、抜くことはできない。
ウ ①の「イ 」よりも、小さい力で抜ける。
エ ①の「イ 」よりも、大きい力が必要。
《 考察 》
②の力を、上向と横向きの力に分解して考えてみよう。
《 結論 》
大きなカブを抜くことはできるが、①の「イ 」よりも大きい力が必要だろう。それは、傾いた方向に力を加えた場合でも、上向きの力は生まれるが、加えた力が傾いている分だけ小さくなってしまうから。
○ 身長を測るときに、傾いて立つと小さくなるのと同じだね。
《 練習 》力を２つの向きに分けた。どんな力の矢印で表せば良いか。
上の右端の問題のように、分解する方向が斜めだと迷ってしまう人もいる。その時は、下のように、問題用紙を回転させて傾きをなくすと、考えやすいかも知れない。
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| 斜面の問題で、重力を分解した２つの力は、必ず長方形を描く。 |
力を２つの方向に分けて考えるとき、垂直に交わる向きだけとは限らない。次回は、鋭角や鈍角になる場合の作図について考える。
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