楽しい【力の分解】
どーも。
たくおです。
みなさん、力の分解という言葉はご存じでしょうか。
高校物理の教科書ででてくる言葉なのですが、一体どういうことなのでしょうか。
そして何の役に立つのでしょうか。
覚えればもしかしたら何かの役に立つかもしれません。
気づいたら物理に興味を持っているかもしれません。
そうなっていただけたらうれしいです。
それでは簡単に説明します。
物理では一般的に力を矢印で表現します。
下の絵のように。
ドーン！
たくおが正面から飛んできた何かのボールにパンチをしています。
たくおがパンチをすると、ボールの右向きに力が加わることになるので矢印が右向きになっています。
そしてボールは右に飛んで行きます。
たくおのパンチ力が大きければ矢印はもっと長くなりますが、絵はあくまでもイメージです。
どのくらいのパンチ力かはここでは無視して下さい。
ちなみにたくおはあんまり筋肉はありません。
さて、力の表現方法がわかりましたら、次はこのたくおのパンチの力を分解してみます。
「はっ！？分解！？意味わかんない。」
と思われるかもしれませんが、力は分解できるのです。二つの方向に。
分解してこそ、見える世界があります。
分解には簡単なルールがあります。
これを覚えれば力を分解できます。
・ルール1
力の矢印を対角線とする平行四辺形をつくる
どういった形の平行四辺形でも構いません。一例です。
・ルール2
力の矢印の根もとからその平行四辺形の2辺に矢印を書く
その新たに書いた青色の力が分解後の力となります。
この2つの力はもとの力の分力と呼びます。
これでもとの力を2つに分解出来ました。
これだけです。
いかがでしょうか。簡単だったでしょうか。
これがわかった方は他の物理のことについても、勉強すればすぐに理解が出来ると思います。
それではたくおのパンチを例に力を分解してみます。
たくおの真っすぐに放ったパンチは2つの分力として表現出来、その方向からきたボールに対して、その矢印の長さ同等の力を与えることができます。
例えば分力Aの矢印の長さがもとの力の二分の一であれば、その方向に対して、もとの力の半分の力をボールに与えることができます！
ドーン。
力の分解を説明しましたが、はたしてこれが何の役に立つのでしょうか。
たくおのパンチの力を分解して何の意味があるのでしょうか。
ここからは力の分解が日常で何の役に立つのかを説明したいと思います。
例）
【物を持ち上げるときは真上に持ち上げよう！】
真上ではなくても、真上に近ければ近い角度の方が物を持ち上げるのが楽です。
感覚的になんとなくわかりそうですが、力の矢印、力の分解を使って理論的に説明ができます。
真上に持ち上げる場合、下の絵の矢印の長さが必要とするとします。
今度は60度の角度で持ち上げるとします。
絵を見てわかる通り、
持ち上げる力の矢印にするには、この角度だと2倍の力が必要になってしまいます。
つまり物を持ち上げるには物の真上に立って持ち上げるのが良さそうです。
実際に持ち上げてみても違いがわかると思います。
いかがでしょうか。
力の分解。
建築物などでは、強度確保のために力の分解の考えを応用して取り入れたりもしています。
それは他のサイトで紹介されていますので、詳細はそちらをご覧下さい。
他にも探せばまだまだ出てくると思います。
もし機会があれば、実際に力の分解を実験で表現できたらなと思います。
そのときはまた、ブログに上げたいと思います。
このように物理の法則は日常に潜んでおり、知れば知るほど人生が楽しくなり、世界が広がっていきそうです。
まだまだ他にもおもしろい物理の法則があるので、これからも紹介していきたいとおもいます。
今日はここまで！
コメントどしどしお待ちしております。
それではまた！
ここに記載しているのは個人的な見解です。間違っていることもあるかもしれません。ご了承下さい。('ω')ノ
