▷ 垂直力: 定義、例、合計...

この記事では、垂直力とは何かについて説明します。垂直力の例が見つかり、さらに、解決された演習で垂直力を追加する方法を確認できます。

垂直力とは何ですか?

垂直力は、方向が直角を形成する力です。つまり、2 つの力が 90 度の角度を形成するときに垂直になります。

記号 ⟂ は、2 つの力が垂直であることを表すために使用されます。

垂直力の主な利点は、垂直力を追加するのが非常に簡単であることです。このタイプの力を追加する方法を以下で見ていきます。

垂直力の定義を踏まえて、日常生活でよく見られる2つの垂直な力が働く例を以下に説明します。

たとえば、物体を地面に押すと、重りの力と物体を動かすために物体に加えられる力という 2 つの垂直な力 (特に) が物体に作用します。

重力、つまり地球が物体に及ぼす重力は垂直方向です。一方、体を動かすためにかかる力は水平方向です。したがって、これら 2 つの力は互いに直交します。

2 つの垂直な力の加算から生じる力の大きさはピタゴラスの定理を使用して計算され、2 つの垂直な力の加算結果は 2 つの力の二乗の和の平方根に等しくなります。

$F_1\perp F_2 \ \longrightarrow \ |F_1+F_2|=\sqrt{F_1^2+F_2^2}$

この公式を使用すると、力の合計の大きさを求めることができますが、その方向を見つけるには、次の手順に従う必要があります。

たとえば、値が 12 N と 5 N の互いに垂直な 2 つの力の合計は次のようになります。

$\begin{aligned}|F_1+F_2|&=\sqrt{F_1^2+F_2^2}\\[2ex]&=\sqrt{12^2+5^2}\\[2ex]& =\sqrt{144+25}\\[2ex]&=\sqrt{169}\\[2ex]&=13\end{aligned}$

ご覧のとおり、垂直方向の力を加える手順は非常に簡単です。ただし、他のタイプの力を追加する場合は、他のより複雑な手順を使用する必要があるため、次の記事を読むことをお勧めします。