図の各対象物体(物体Aと物体B)にはたらく力の矢印を、力の大きさを考慮して書き込み、それぞれの力に $F_1$ から $F_n$ の記号を割り当てる。その後、つり合いの関係にある力の組み合わせをすべて答える。

応用数学力学物理力のつり合いベクトル
2025/6/10

1. 問題の内容

図の各対象物体(物体Aと物体B)にはたらく力の矢印を、力の大きさを考慮して書き込み、それぞれの力に F1F_1 から FnF_n の記号を割り当てる。その後、つり合いの関係にある力の組み合わせをすべて答える。

2. 解き方の手順

(1) 物体Aについて:
* 物体Aには、下向きに重力(F1F_1)がはたらく。
* 物体Aには、物体Bから上向きに垂直抗力(F2F_2)がはたらく。
* 物体Aは静止しているので、重力と垂直抗力はつり合っている。
F1=F2F_1 = F_2
(2) 物体Bについて:
* 物体Bには、下向きに重力(F3F_3)がはたらく。
* 物体Bには、物体Aから下向きに物体Aから受ける力(F2F_2 と同じ大きさ)(F4F_4)がはたらく。作用反作用の法則より、これは物体Aが物体Bに及ぼす力と同じである。
* 物体Bには、地面から上向きに垂直抗力(F5F_5)がはたらく。
* 物体Bは静止しているので、下向きの力(F3F_3F4F_4)と上向きの力(F5F_5)はつり合っている。
F3+F4=F5F_3 + F_4 = F_5

3. 最終的な答え

(1) 物体Aについて:
* F1F_1:物体Aにはたらく重力
* F2F_2:物体Bが物体Aを支える力(垂直抗力)
* つり合いの関係:F1F_1F2F_2
(2) 物体Bについて:
* F3F_3:物体Bにはたらく重力
* F4F_4:物体Aが物体Bを押す力
* F5F_5:地面が物体Bを支える力(垂直抗力)
* つり合いの関係:F3+F4F_3 + F_4F5F_5

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