問題摩擦のない滑らかな斜面(水平面となす角をθとする)上に置かれた物体に働く力に関する記述として、誤っているものはどれか。
- a物体に働く重力は、斜面に平行な分力と斜面に垂直な分力に分解して考えることができる
- b斜面に平行な分力(斜面下方向の分力)は、物体を斜面に沿って滑らせようとする力として働く
- c斜面の角度θが大きくなるほど、斜面に平行な分力は大きくなる
- d斜面が滑らかであれば、角度θの大きさにかかわらず斜面に平行な分力は常に一定である
答えと解説を見る
正解：d. 斜面が滑らかであれば、角度θの大きさにかかわらず斜面に平行な分力は常に一定である
斜面上の物体に働く重力は、斜面に平行な分力と斜面に垂直な分力に分解でき、平行な分力は物体を滑らせようとする方向に働く。角度θが大きくなるほど平行な分力(重力×sinθ)は大きくなるため、角度に関係なく常に一定であるとする記述は誤りであり、これが正解となる。1番目・2番目・3番目はいずれも斜面上の力の分解に関する正しい内容である。