基本問題48 垂直抗力

垂直抗力の計算

直感的理解
水平面上で静止している物体は、重力で床に押しつけられ、床が「押し返す」力が垂直抗力です。つりあい状態なので、垂直抗力の大きさは重力と等しくなります。

力のつりあい:水平面上で静止している物体には、鉛直下向きに重力 $mg$、鉛直上向きに垂直抗力 $N$ がはたらきます。

鉛直方向のつりあいの式(上向き正):

$$ N - mg = 0 $$ $$ N = mg $$

数値を代入します($m = 3.0$ kg, $g = 9.8$ m/s²):

$$ N = 3.0 \times 9.8 = 29.4 \fallingdotseq 29 \text{ N} $$
答え:
$$N = 29 \text{ N}$$
補足:力の見落とし防止チェックリスト

力を列挙する際は、①重力 ②垂直抗力 ③張力 ④摩擦力 ⑤弾性力 の順に確認し、接触力と遠隔力を分けて図示すると見落としを防げます。

Point

水平面上で静止している物体の垂直抗力は $N = mg$。ただし、上下方向に他の力が加わる場合はつりあいの式を立て直す必要がある。