この問題の答え教えてください！物理のエッセンスってやつの31番です

この問題の答え教えてください！物理のエッセンスってやつの31番です

No.1 回答者： yhr2 回答日時： 2018/08/05 23:10

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

No.2 回答者： ニコラスk 回答日時： 2018/08/06 22:19

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！！