新・物理入門の例題2-9について

質問

今高３の受験生です。新・物理入門を使って勉強しているんですが、どうしても分からないところがあったので教えてください。

ｐ54の例題2-9で、Fzを求めるときに、なぜ－2Ｆ×ｚ/√l/2 2乗+ｚ2乗が導かれるのかが分かりません。√l/2 2乗+ｚ2乗は斜辺になるから、ｚ/√l/2 2乗+ｚ2乗はsinθかcosθであると思ったんですが、なぜ-2Fと掛けるのかが分からず結局結論が出ません。どなたか教えて頂けないでしょうか？

回答No.2

noel_lapin

中央のおもりは左のヒモから左斜め上に向かってFの力で引っ張られ、同じようにして右上にもFの力で引っ張られています。ｚ方向について注目すると-z方向（上方向）に力が働くので-2Fとなると思います。

お礼

理解することができました。ありがとうございます。-2Fというのは、2Fの力がかかっているのではなく、Fの力が2方向にかかっているという所に気づけませんでした。分かってしまうとあまりにも単純すぎて自分が恥ずかしいです。

本当にありがとうございました。

回答No.1

ko-bar-ber

世の中の一般人が普通に、「新・物理入門」をもっているわけではないので、残念ながら貴方の質問内容がまったく分かりません。
もう少し具体的な内容を示していただけませんか？

補足

申し訳ありませんでした。具体的に提示させていただきます。

長さlのひもの中心に質量ｍのおもりをつけ、力Fで強く引っ張り、両端A、Bで固定した。AB方向をｘ軸、ひもの垂直方向をｚ軸とする。今ｚ軸方向におもりをa（0<a<l)だけずらして振動させた。｜z｜≦a<<lゆえ、ｌ2乗に対して、ｚ2乗は無視してよい。ひもの張力は常にFで、重力とひもの質量は無視できる。以下の量を求めよ。

（1）振動周期を求めよ

このような問題で、ｚの位置に働く合力のｚ成分は、Fz=－2F×ｚ/√l/2 2乗+ｚ2乗と与えられているのですが、なぜ-2Fが出てくるのかが分かりません。文章だけでは非常に説明しづらく、分かりにくくて申し訳ありません。教えていただけるとありがたいです。