No.2ベストアンサー
- 回答日時:
左側から順番に解いて行きましょう。
(a) 一番左の支点まわりのつり合い:
・60 cm のところにぶら下げた 80 g のおもりによる「時計回り」のモーメントは
80 (g) × 60 (cm) = 4800 (g・cm)
・これとつり合う「60(cm) + 40(cm) = 100(cm)」で上に引き上げる「重さ」を A (g) とすると、「反時計回り」のモーメントは
A (g) × 100 (cm) = 100A (g・cm)
・この2つがつり合うので
100A = 4800
より
A = 48 (g)
(b) 右の支点まわりのつり合い:
・(a) で求めた 48 g の「上向きの力」を打ち消すように「下向き」の力が働くことになるので、その「反時計回り」のモーメントは
48 (g) × 50 (cm) = 2400 (g・cm)
・これとつり合う右端につけるおもりの重さを B (g) とすると、「時計回り」のモーメントは
B (g) × 20 (cm) = 20B (g・cm)
・この2つがつり合うので
20B = 2400
より
B = 120 (g)
(a) で求めた「40 cm」の右端を「上に持ち上げる力」とつり合うように、(b) の「50 cm」の左端には「下向き」の力がかかるということです。
その力と、「20 cm」の右端の下向きの力がつり合うように「?」の部分の重さを決めればよいわけです。
なお、上では「重さ」と「力」を区別せずに使いましたが、本当は「重さ」は「重力」という「力」として扱わないといけません。
ただ、最終的に求めたいものが「重さ」なので、全体を「重さ」で統一して説明しました。
高校物理などで「力」や「力のモーメント」を計算するときには、重さ(質量)に重力加速度をかけて「力」(重力、単位はニュートン)を求めてください。
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