斜面上の物体にはたらく力で正しいのはどれかという問題です。

答えはイですが、なぜイなのでしょうか?
私は全部正解に見えます

宜しくお願いします

「斜面上の物体にはたらく力」の質問画像

質問者からの補足コメント

  • たびたびスミマセン。

    斜面に沿う下向きの力と斜面に垂直な下向きの力は、そもそも重力から生じている力ですよね。そんなふうに教科書に書いてありました。

    これらは力ではないのでしょうか?
    書いていただいた力の分類には入らないから、この問題では解答にはならないのでしょうか?

    宜しくお願いします。

    No.1の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時:2017/04/18 19:48

A 回答 (4件)

重力による力が分解されて斜面方向と斜面に垂直な方向に働きますが


アウエなどは重力と重力を分解した力が同時に働いていることや重力による力が適切に分解されていないため間違いです。
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この回答へのお礼

納得できました。
ありがとうございました。

お礼日時:2017/04/19 00:22

No.2続き


問題文を良く読むと、単に「小球に働く力」としか言って無いから、
単純に重力と垂直抗力の2個だけだから、イ。
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斜面に働く力は斜面方向と斜面に垂直方向に分解して考えます。


元のまま考えると失敗します。

下の図で上は球に垂直方向に重力が働いている。
それを、斜面方向と斜面に垂直方向に分解したのが下の図。
点線はもう考えてはいけない。

下の図の実線が球にかかる力。
青線は、斜面に垂直方向にかかった力に対して、斜面が球を押す垂直抗力。

これをもとにすると、
ア:斜面に垂直方向の力が抜けている
イ:斜面方向の力が無いから、球は動けない事になる。
ウ:斜面方向の力が無いから、球は動けない。また、点線は考えない。
エ:斜面垂直方向の力が無いから、空中へ飛び出してしまう。

どれも変だ。適切なものが無い!
「斜面上の物体にはたらく力」の回答画像2
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問題を正確にすると、「なめらかな斜面」という表現が必要ですが、まあ、突っ込まないことにします(^^;)


まず、力の働き方で力を分けると、
1)物体と物体が接触している所に働く力・・・垂直抗力、摩擦力、張力などなど、多数存在
2)物体と物体が接触していなくても働く力・・・重力、静電気力、磁力・・・高校物理ではこの3つだけ
になります(^^)
この問題の場合は、
物体と物体が接している所 → 小球と斜面の接点、これだけ!
ですから、ここに力が働くのですが、今は小球が受けている力ですので、これは「垂直抗力」になります。
つまり、斜面に対して垂直で上向きの矢印が描かれているものが正解の候補となり、「ア」は間違いになります(^^)
物体と物体が接触している所に働く力は垂直抗力だけですから、次は重力を考えます。
重力は、もちろん、鉛直下向きにはたく力ですから、ここで正解の候補として「エ」は外れてしまいます(^^)
残るは、「イ」と「ウ」ですが、「ウ」に描かれている斜面に垂直下向きに働く力は何でしょうね?・・・意味不明ですね(^^;)
ですから、「ウ」は候補から外れて、「イ」が答えになります(^^v)
ちなみに、「ウ」に描かれている斜面に対して垂直で下向きの力を「垂直抗力の反作用だから、答えになるんじゃないのぉ~」と考えてはいけません。
垂直抗力は小球に働くのですが、垂直抗力の反作用は斜面に働く力ですので、問題の「小球にはたらく力」に当てはまりません(^^)

力の働き方は大切ですので、疑問点などありましたら、また質問して下さいね(^^)
この回答への補足あり
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