物理の画像の赤線が分かりません。 なぜ抗力の作用点と、重心を通る鉛直線と斜面の交点に等しいのですか？

物理の画像の赤線が分かりません。

なぜ抗力の作用点と、重心を通る鉛直線と斜面の交点に等しいのですか？

No.4 回答者： tknakamuri 回答日時： 2022/05/04 15:11

FとNの合成が、重心を射ぬいてくれないと

力のモーメントの釣り合いが取れないから。

N+Fは重力とは間逆だから、作用点が重心の真下にないと
力のモーメントが物体に加わり
物体は回転しなければならず不合理。

No.3 回答者： yhr2 回答日時： 2022/05/03 00:48

「力が代表点に働いている」と仮定して、力線を引いて考えているから。

実際の「重力」は物体全体にわたって働いていて、それを「重心に集中して働く」と単純化して考えている。というか、「重心」とはそのようにみなせる点のこと。
「垂直抗力」だって、「摩擦力」だって、実際には「底面全体」に働いているものを「どこか１点にまとめて働く」と考えているだけ。

「垂直抗力」「摩擦力」は「代表点」をどこに選ぶかの問題なので、考えやすいように「交点に働く」ものとして代表させている。

No.2 回答者： masterkoto 回答日時： 2022/05/02 20:20

訂正(最下部)

↓
と言う事は、x、dの辺は必ず同一の直角三角形の高さと底辺の関係なのです⇔図の3つの矢印は一点で交わる

No.1 回答者： masterkoto 回答日時： 2022/05/02 20:16

直前の式より

長さの関係は
xの辺とdの辺がそれぞれ高さと底辺で、角度θを持った直角三角形
となってますよね
これだけだと、長さの関係は
一応先に示した通りだが
xの辺などは自由自在に平行移動可能だとしたら、必ずしも
x、dが今示した直角三角の辺とは限らない
例えば、xの辺とdの辺が互いの中点でクロスしていて
x＝dtanθ
という関係が成り立つているケースも有り得る
でも、こんかいは腕の長さなので
x、dともに片方端がＧに固定されています
と言う事は、x、dの辺は必ず直角三角形の関係なのです⇔図の3つの矢印は一点で交わる