A 回答 (2件)
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No.2
- 回答日時:
ああ、これねw
俺もわかんなかったやつだわ
なんで抗力fが棒の向きと違うのかってことでしょ?
釣り合ってるとき
Q1棒の先端を糸が引っ張る方向は?
A1 糸の方向
ここで「モーメント」を考えて!!
仮に点Oから棒の向きに抗力が働いた場合、モーメントを考えると、棒は「時計周りに回転」
しますよね!?
Q2 棒を回転させないためには?
A2 点Oでの抗力は棒より上向き(図の
向き)に設定すれば良い!!
これでも理解できないというなら、自分の説明が下手か、あなたがもう一度モーメントの基礎を見直してください!!
No.1
- 回答日時:
肝心な「問題番号」が写ってないよ。
そういう「必要な条件」の見極めがつかないから、問題も解けないのでは?「上から3行目」からの問題でよいのかな?
働く力をすべて書き出し、
・力のつり合い
・任意の点の周りの力のモーメントのつり合い
を確認すればよいのです。
静止状態を維持していて、運動はしないので、運動方程式は立てられませんから。
では、棒に働く力を確認しましょう。(「壁に働く力」は関係なく、「棒に働く力」です)
(a) 鉛直方向の力
・棒の重心(端から L/2 の点)に、下向きに重力 mg
・棒がちょうつがいから受ける上向きの力 Fy
(これは、棒が壁に加える力の鉛直方向の反作用)
(b) 水平方向の力
・糸の張力 T
・棒がちょうつがいから受ける、垂直抗力 Fx
(これは、棒が壁に加える力の水平方向の反作用)
これ以外に、棒に働く力はありませんね?
では、まず「力のつり合い」。
(a) 鉛直方向の力
mg = Fy ①
(b) 水平方向の力
Fx = T ②
次に「力のモーメント」ですが、「Oの周り」で考えるのが一番楽そうです。
(c) 時計回り
T*Lcos(60°) = (1/2)TL
(d) 反時計回り
mg * (1/2)Lsin(60°) = (√3 /4)mgL
(c)(d) のつり合いから
(1/2)TL = (√3 /4)mgL
よって
T = (√3 /2)mg ③
②より
Fx = (√3 /2)mg ④
張力は③です。
力の大きさ |F| は①④より
|F| = √[ (Fx)^2 + (Fy)^2 ] = √(3/4 + 1) mg = (√7 /2)mg
壁からの角度は
tanθ = Fx/Fy = √3 /2
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