Question

稀

なぜ、垂直抗力Nの作用点は物体の中心になっているのですか？接触面の中心が作用点にはならないのですか？

第I章| カと運動一
二長。
図のように,水平とのなす角が0のなめらかな斜面上に, 質量
mの物体を置き,水平方向に大きさFの力を加えて静止させた。
重力加速度の大きさをgとして, 力の大きさFと, 物体が斜面か
ら受ける垂直抗力の大きさを求めよ。
m
指針 物体が受ける力はつりあっている。
これらの力を互いに垂直な2つの方向に分解し,
各方向で力のつりあいの式を立てる。
解説
力をNとすると, 物
体が受ける力は図の
ようになる。鉛直方
向と水平方向のそれ
ぞれの力のつりあい
から,
別解
物体が
N
受ける力を,斜面に
Fcos0
平行な方向と垂直な
垂直抗
N家
ANcos 0
方向に分解してもよ
mgsin 0
い。この場合,各方
向における力のつり
あいから,
Fsin0
mgcose
mg
Nsin0
平行:Fcos0ーmg sin0=0
F=mgtan0
垂直:N-mgcosθ-Fsin0=0
式のに求めたFを代入して,
mg
鉛直:Ncos0-mg=0
N=-mg
cos0
sin°0
N=mgcos0+Fsin0=mgcos0+mg-
cose
水平:F-Nsin0=0
これにNを代入し,
mg(cos*0+sin°0)
coso
mg
cos0
mg
F=Nsin0=
cosO
Xsin0=mgtan0

Answer 1

けけ

力の釣り合いを見てわかりやすくするために便宜上そのような図示にしているのだと思います。なんならFの作用点も違いますからね。そのごちゃごちゃを解消するために式に影響がかからないように作用線上で移動させています！

稀

なるほど！ありがとうございます🙇🏻‍♀️