💡 ヒント:力の分解(水平・鉛直成分)

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

1 本の斜めの矢印(力 \(\vec F\))を、水平方向 \(F_x\)鉛直方向 \(F_y\) の 2 本の矢印に分けるのが「力の分解」。「斜めに引っぱる力のうち、横に引いている分・上に引き上げている分」を取り出す操作です。

分解した 2 力の平行四辺形の対角線が元の力に一致するように分けます。\(x\) 軸からの角度 \(\theta\) なら、横成分は \(F\cos\theta\)、縦成分は \(F\sin\theta\)。

✏️ 求めるもの

大きさ \(F\)〔N〕、\(x\) 軸となす角 \(\theta\) の力を、水平成分 \(F_x\) と鉛直成分 \(F_y\) に分解する。三角比 \(\sin, \cos\) の使い分けがポイント。

🔬 シミュレーションで体感

👀 観察のポイント

💡 考え方のヒント

🔧 使う道具
  1. 図を描いて角度を確認:\(\theta\) はどの軸から測った角かを必ず書き込む
  2. \(x\) 軸から測った \(\theta\) なら:\(F_x = F\cos\theta\)(隣辺)、\(F_y = F\sin\theta\)(対辺)
  3. 三角比の値を代入:\(\cos 30° = \tfrac{\sqrt{3}}{2}\fallingdotseq 0.87\) などを思い出す
注意

\(\sin\) と \(\cos\) の取り違えが最頻出ミス。「\(x\) 軸からの角 \(\theta\) なら \(x\) 成分は \(\cos\)」と覚えよう。\(\theta = 0°\) のとき \(F_x = F\cos 0° = F\)、\(F_y = F\sin 0° = 0\)(水平のみ)になることで確認できます。