(https://www.dnc.ac.jp/albums/abm.php?d=771&f=abm00005964.pdf&n=2025_op_39_butsuri.pdf)
だから、教科書にあるでしょう？
単振子の問題に見えて、
これはただの力の作図の問題。
力を作図して、分解する。
糸の方向と、変位の方向に力を分解して、
運動方程式を立てると、
糸の方向: $ma=m×0=T-mgcosθ$（加速度ゼロだから、つり合いの式）
変位の方向: $ma=-mgsinθ$
ここで、変位の方向について、問題文より$sinθ=θ$だから。
$ma=-mgθ$
この問題では、小球にはたらく変位方向の力$F$を聞いているから、
$ma=F=-mgθ$
ね？
力の作図と分解、だけでしょう？
または、暗記の問題ですね。w
（単振子の小球にはたらく力、は暗記していてもおかしくない）
うん。
一応、Geminiの解答も載せておきましょうか。
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解説
1. 小球にはたらく力
小球には以下の2つの力がはたらいています。
-
重力 ($mg$)：鉛直下向き
-
糸の張力 ($T$)：糸に沿って点Pの向き
小球は円弧（接線方向）に沿って運動するため、重力を「糸に平行な成分」と「運動方向（接線方向）の成分」に分解して考えます。
2. 力の分解
図の角度 $\theta$ を使うと、重力の成分は以下のように表せます。
-
糸に平行な成分： $mg \cos\theta$ （張力とつり合う方向 ※厳密には向心力も関与）
-
運動方向（接線方向）の成分： $mg \sin\theta$
3. 復元力の向きと大きさ
この運動方向の力 ($mg \sin\theta$) は、小球を常に原点O（つり合いの位置）に戻そうとする働きをします。
-
変位 $s$（および角度 $\theta$）を正の向き（右側）にとると、力は負の向き（左側）にはたらきます。
-
したがって、力 $F$ にはマイナスがつきます。
$$F = -mg \sin\theta$$
4. 近似式の利用
問題文に「$\sin\theta \fallingdotseq \theta$ の近似が成り立つ」とあります。
これを利用して式を変形します。
結論
よって、求める力 $F$ は $-mg\theta$ となります。
これに当てはまる選択肢は ② です。
正解： ②
