【中学理科】力の合成とは？元教員がわかりやすく解説

このページでは、中学３年生で学習する「力の合成」について解説をしていきます。

について知りたい方は、この記事を読めばバッチリですよ！

うん。よろしくね！

力の合成とは

力の合成とは、複数の力を合わせて１つの力とみなすことだよ。

また、合成してできた力のことを合力というよ。

下の図の赤色の矢印が合力だね。

力の合成の仕方には２つのパターンがあるんだ。

それぞれやり方が異なるんだ。

まずは、一直線上にはたらく２力の合成の仕方から解説をするね。

一直線上にはたらく２力の合成

では一直線上にある力の合成の解説をはじめよう。

うん。たとえば下の図①〜③のような力の合成だね。

これら①〜③の力は、一直線上にはたらいているね。

一直線上ににはたらく力の合成の考え方は簡単。次の２つのポイントを守るだけだよ。

これだけなんだ。

うん。そうなんだよ。

①を見てみよう。これはF1は右へ6マス分。F2は右へ4マス分の力だね。

そうだね。つまりこの2つの合力は、F₁とF₂の力を足した、右へ10マス分となるんだね！

これだけだよ。とても簡単だから、必ずできるようにしようね！

②、③は、反対の向きだから、それぞれの力を引き算すればいいね。

すると、答えは次のようになるね。

②は力が大きい、F₂からF₁の力を引いたものが合力だね。

同様に、③も力が大きい、F₂からF₁の力を引いたものが合力だね。

そうなんだ。

これが「一直線上にはたらく力の合成」だよ！

角度をもってはたらく２力の合成

では続いて「角度をもってはたらく力の合成」について考えていこう！

これらが角度をもってはたらく２力だね。

このような場合は、2つの力を辺とする、平行四辺形を書けばいいんだよ。

そして、平行四辺形の対角線に引いた矢印が、合力になるんだよ。

これが、角度をもってはたらく2力の合成の仕方だよ。

まとめ

これで力の合成に関する解説を終わるよ。

それぞれ合成の仕方が異なるから、整理して覚えておこうね！