No.1ベストアンサー
- 回答日時:
厳密には 斜面と物体の境界線から引くのが正しいです
ただし、重力の矢印の始点と垂直抗力の始点を同じ位置にしておくと、それらの合力などの計算をするための作図が楽なので
厳密さを追求するような必要のない場面(例えば答案の余白など)では そのようなザックリしたベクトル図を書く人はいます・・・
No.4
- 回答日時:
いや、重力や垂直抗力など、本来分散して働く力を、
一点に加わる力に代表させる場合、その作用線は決定できるけど、
作用点は作用線上の任意の位置になります。
垂直抗力の作用点を接触面上の―点に描くのは
それが面との接触によることを強調する心理的なものです。
また、厳密な話をすると、(2)の場合、水平に加わる力は重心を貫かないので
垂直抗力の作用線も重心から若干ずれるでしょう。
だから三本の力の線は一点では交わりません。
しかし回転(トルク)を考えず、剛体の並進運動のみを考えるなら
「釣り合いを表す力のべクトル合成図」としては間違ってません。
厳密には力の作用を表す図と、力の釣り合いを表わすベクトル図は
別にするの良いのかもしれません。
ただ、剛体の力学を全く知らない人が見ると、意図を図りかねるかも。
一番最初は間違っててもベクトル合成図風にした方が
良いかも知れません。
No.3
- 回答日時:
「物体にはたらいている力のベクトルを図中に記入し」
となっていますから、物体の底面を垂直抗力のベクトルの始点とします。
したがって、質問者さんの書いている事は正しいです。
(2)の図を見ると、指を始点として、手が加えている力のベクトルが描かれています。
この指が加える力のベクトルとの一貫性を考えると(つまり、力の作用点まで考慮する)、
垂直抗力を重心から描くのは間違いです。
・・・垂直抗力の作用点は物体の底面ですから。
でも、まあ、垂直抗力の作用点が、物体の底面にある事を
質問者さんは理解しているので、
解答の間違いは気にしなくていいと思います。
・・・どんな本でも、間違いの1つ2つはあるものですからねぇ~。
それから、これは蛇足になりますので、”何、ゆーとんじゃ!”ってなったら、無視して下さい。
この問題では、考えている物体は、一様な直方体であるという、”暗黙の了解”を使っています。
この”暗黙の了解”を使わないと、重心が対角線の交点にある事すら言えません。
その上、物体を質点として扱っています。
物体の大きさ形まで考えるのなら、垂直抗力のベクトルが重心を通るなどとは言えません。
(”適当”に扱っていいなら、”質点として考える”くらいの表現が必要です)
これは、そのうち斜面上の物体の転倒を扱うとき出てくると思います。
初学者向けの問題だから、厳しい事を言わない(条件を付けない)なんてのは間違っているのではないでしょうか?
むしろ、こういう適当な問題を作るから、分からない生徒が更に分からなくなるのではないかと思います。
と、言うわけで、力の働きと、力のつり合いの関係を理解したら、この問題にこだわる必要はありません。
No.2
- 回答日時:
それ言い出すと、そもそも面で接触しているのだから、―本の線で
垂直抗力を現すのはムチャ。本来は圧力分布。
最低限、方向と、どの物体に加わる力なのかわかれば良しとするのも
ひとつの妥協点だと思います。
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(2)の問題です。
みなさんありがとうございました。
4人ともとても分かりやすい説明で納得できました。
今回は回答の早さとわかり易さから
1番最初の方にBAを差し上げたいと思います。