斜面上の物体の運動とつりあい

高校生の太郎さんと花子さんは、傾斜角 $\theta = 30^\circ$ の滑らかな斜面上に置かれた質量 $m$ の物体に作用する力のつりあいについて分析している。

太郎： 物体には鉛直下向きに重力 $mg$、斜面に垂直上向きに垂直抗力 $N$、斜面に沿って上向きに静止摩擦力 $f$ が作用しているね。 花子： 重力 $mg$ を斜面に平行な成分と垂直な成分に分解すると、斜面平行成分は $mg \sin 30^\circ = \frac{1}{2} mg$ になるわね。