図に示す16Nの力を、斜面方向と斜面に垂直な方向に分解し、それぞれの力の大きさを求める問題です。ただし、$\sqrt{3} = 1.73$とします。斜面の角度は30度です。

応用数学力学ベクトル三角関数力の分解
2025/3/14

1. 問題の内容

図に示す16Nの力を、斜面方向と斜面に垂直な方向に分解し、それぞれの力の大きさを求める問題です。ただし、3=1.73\sqrt{3} = 1.73とします。斜面の角度は30度です。

2. 解き方の手順

(1) 力の分解:
16Nの力を、斜面方向の成分 FparallelF_{parallel} と、斜面に垂直な方向の成分 FperpendicularF_{perpendicular} に分解します。
(2) 三角関数を用いた計算:
図から、斜面方向の成分 FparallelF_{parallel} は、16Nの力と斜面とのなす角(30度)に対するサインを用いて計算できます。
一方、斜面に垂直な方向の成分 FperpendicularF_{perpendicular} は、16Nの力と斜面とのなす角(30度)に対するコサインを用いて計算できます。
Fparallel=16sin(30)F_{parallel} = 16 \sin(30^{\circ})
Fperpendicular=16cos(30)F_{perpendicular} = 16 \cos(30^{\circ})
(3) 値の代入と計算:
sin(30)=0.5\sin(30^{\circ}) = 0.5cos(30)=32\cos(30^{\circ}) = \frac{\sqrt{3}}{2}なので、これらの値を代入します。また、問題文で 3=1.73\sqrt{3} = 1.73と与えられています。
Fparallel=16×0.5=8NF_{parallel} = 16 \times 0.5 = 8 N
Fperpendicular=16×32=16×1.732=8×1.73=13.84NF_{perpendicular} = 16 \times \frac{\sqrt{3}}{2} = 16 \times \frac{1.73}{2} = 8 \times 1.73 = 13.84 N

3. 最終的な答え

斜面方向: 8 N
斜面に垂直な方向: 13.84 N

「応用数学」の関連問題

100gのおもりをつるすと2.0cm伸びるばねに、250gのおもりをつるしたときのばねの伸びを求める問題です。

比例物理ばね
2025/4/11

20℃の水100gに塩化ナトリウム35.8gを溶かすと飽和水溶液になる。20℃で塩化ナトリウム53.7gを溶かして飽和水溶液を作るのに必要な水の量を求める。

溶解度計算
2025/4/11

質量が4200g、体積が3m³の物体の密度をg/cm³で求める問題です。ただし、1m³ = 1000000cm³であることが与えられています。

密度単位換算物理
2025/4/11

与えられた数学の問題を解き、空欄を埋める。問題は多項式の展開、因数分解、二項定理、関数の最大値、複素数解を持つ3次方程式、2次関数の決定、三角比、集合、確率変数、確率の問題など、様々な分野に渡る。

多項式因数分解二項定理最大値複素数二次関数三角比集合確率分散
2025/4/10

右の表は、ある地震で発生したP波とS波が、地点A〜Cの各地点に到達した時刻を表したものです。震源からの距離が24kmの地点に設置されている地震計がP波を感知したと同時に、各地に緊急地震速報が送られたと...

物理地震速さ時間距離計算
2025/4/10

図1の地震計の記録と図2のP波・S波の時間と距離の関係から、以下の2つの問いに答えます。 (1) 地震の震源から観測地点Aまでの距離を求めます。 (2) 地震が発生した時刻を求めます。

地震物理グラフ速度距離時間
2025/4/10

問題は2つあります。 (1) A地点での初期微動継続時間を求める。 (2) P波の伝わる速さを求める。

物理地震速度時間計算
2025/4/10

地震のP波とS波の伝わる速さをそれぞれ計算する問題です。グラフから、P波は120km進むのに20秒、S波は120km進むのに40秒かかることがわかっています。

速さ距離時間物理
2025/4/10

地震の記録を見て、以下の2つの問いに答える問題です。 (1) 主要動が始まった時刻を求める。 (2) 初期微動継続時間を求める。

地震初期微動継続時間時間計算データ解析
2025/4/10

(1) 主要動が始まった時刻を、何時何分何秒の形式で答える問題です。 (2) 初期微動継続時間を何秒かを答える問題です。

時間計算地震
2025/4/10