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傾斜角に関連する加速?

加速が傾斜の角度にどのように関連しているかを調べてみましょう。

シナリオの理解

傾斜面(斜面)のオブジェクトを想像してください。重力はオブジェクトに作用し、下に引っ張ります。ただし、傾斜のため、重力は2つの成分に分割されます。

* 傾斜に平行な力(f_ parallel): このコンポーネントは、スロープからオブジェクトを加速する責任があります。

* 傾斜に垂直な力(f_perpendicular): このコンポーネントは、平面からの通常の力のバランスが取れており、オブジェクトが沈むのを防ぎます。

関係

傾斜の下の加速は、傾斜角に直接関連しています。その理由は次のとおりです。

* 三角法: 傾斜(f_parallel)に平行な力は次のように計算されます。

* f_parallel =m * g * sin(theta)

* どこ:

* M =オブジェクトの質量

* G =重力による加速(約9.8 m/s²)

* theta =傾斜角

* 加速: f_parallelは傾斜を下回る加速を引き起こす力であるため、ニュートンの第二法則(f =ma)を使用して加速(a)を見つけることができます。

* a =f_parallel / m

* a =(m * g * sin(theta)) / m

* a =g * sin(シータ)

キーポイント

* 大きな角度、より大きな加速: 傾斜の角度が増加すると、角度の正弦(sin(sin(theta))が増加し、傾斜に平行な力が大きくなり、したがってより大きな加速が得られます。

* 摩擦: 実際のシナリオでは、摩擦も役割を果たします。 上記の方程式は摩擦を想定していません。摩擦は動きの方向とは反対に作用し、実際の加速を減らします。

* ゼロ角度: 角度がゼロ(水平面)、sin(theta)=0の場合、傾斜の下の加速はゼロです。

オブジェクトが30度の傾斜にあるとしましょう。傾斜の下の加速は次のとおりです。

* a =g * sin(30°)

* a =9.8 m/s² * 0.5

* a =4.9 m/s²

要約

傾斜面上のオブジェクトの加速は、傾斜角の正弦に直接比例します。角度が大きくなると、勾配をより大きくします。

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