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ベクトルの成分

CoddyのPhysicsジャーニー「力学」セクションの一部。レッスン 8/97。

任意のベクトルは、互いに垂直な2つの成分に分解できます。一方はx軸方向、もう一方はy軸方向です。これらを合わせると、先端と尾をつなぐように元のベクトルになります。

地面から角度 theta で傾いたロープの力 F に引かれるそり。水平成分 Fx と垂直成分 Fy に分解されている

Fx はそりを前方へ引き、Fy はそりを持ち上げます。これらを合わせるとFが再構成されます。

θ\thetaをx軸から測ると、成分は直角三角形の辺になります:

Fx=Fcos⁡θ,Fy=Fsin⁡θF_x = F \cos\theta, \quad F_y = F \sin\theta

ロープが地面から30∘30^\circの角度で、そりを40 N40\ \mathrm{N}の力で引きます。そりを前方に引く成分はFx=40cos⁡30∘≈34.6 NF_x = 40 \cos 30^\circ \approx 34.6\ \mathrm{N}で、そりを持ち上げる成分はFy=40sin⁡30∘=20 NF_y = 40 \sin 30^\circ = 20\ \mathrm{N}です。

成分を使うとベクトルを簡単に足せます。まずx成分をすべて足し、次にy成分をすべて足します。

challenge icon

チャレンジ

ロープが床から 20 N20\ \mathrm{N} の力 F = で箱を引っ張ります。x 軸と y 軸に沿って F を分解してください。

自分で試してみよう

Physics diagram: crate

ボードで解きましょう

quiz icon腕試し

このレッスンには短いクイズがあります。レッスンを始めて解答し、進捗を記録しましょう。

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