前回は速度の合成つまり速度同士の足し算について解説していきましたが、
今回はその逆、速度の分解について解説していきたいと思います。
ここさえわかってしまえば、もう力学の半分以上は解けてしまいます笑
というわけで早速いってみましょう。
速度の分解
速度の分解とは速度vを複数方向の運動のみを切り取ってみる考え方です。
基本的に高校生の範囲では斜めに進んでいる物体をx-y方面に分けて考えます。
例えば下の図のように角度θをなす斜めに向かって速度vで動いている物体があったとします。
斜めだとちょっと計算しづらいのでx軸方向とy軸方向の速度に分けたいと考えたわけですね。
ここでx軸方向の速度をvx、y軸方向の速度をvyとおくと、
それぞれ三角関数を用いて、
と表すことができます。
ややこしいと思うかたや三角関数が苦手という方は、速度の矢印と軸の矢印の間にθがある時がcosθ
そうでない時がsinθと考えていただければ大丈夫です。
この互いの矢印が垂直をなすという関係がとっても便利で、
こうしたことによって互いの運動に干渉しなくなったんです。
つまりy軸方向にいくら力を加えてもx軸方向には関係ないしその逆も同じように言えます。
これによって運動方程式がとっても簡単になったというわけです。
最後に
いかがだったでしょうか。
三角関数が苦手という人もθを挟んでいるかそうじゃないかで判断していただければOKだと思います。
ここさえ理解してしまえば本当にほとんど力学は終わりで、あとは演習を積むだけです。
正直学校のテストくらいなら満点も狙えますよ笑