高校生です。物理基礎でモーメントを勉強しているのですが、重力が一点にかかる？感じとか、が理解できませ

高校生です。物理基礎でモーメントを勉強しているのですが、重力が一点にかかる？感じとか、が理解できません。

今困っているのが下の内容です。
「一様でない棒の一端は○N他端は△Nを超えると持ち上がるとすると、それを同時に超えれば全体が持ち上がる。2力の合力は棒に働く重力とつりあう」
納得がいきません。片方ずつ上げるのと両方同時に上げるのが同じと思えません…

考えれば考えるほど分からなくなります。間抜けな疑問かもしれませんが、教えて頂きたいです。
また、物理の考え方が身につく読み物などで、おすすめのものはありませんか？

No.2 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2022/10/22 12:09

「重心」とは、そんなものが実在するわけではなく、「全体の重力が１点にまとめてかかるとみなせる点」ということで定めた点です。

てこの原理から、一方の端を床に固定して他方の端を持ち上げれば、棒の重力よりも小さい力で持ち上げることができますよね。
一様な棒であれば、棒の重さにかかる重力の「半分の力」で持ち上がります。
一様でない場合にも、「重心位置」と棒の長さの関係で決まる「比」の「逆の大きさ」で持ち上がります。（重心が床に固定した端に近いほど小さな力、持ち上げる端に近いほど大きな力）

両方の端を「片方だけ」持ち上げるのが上に書いた力なので、その両方を足し合わせると、ちょうど棒の重力そのものに等しくなるのです。
「両方を持ち上げる」ということは、上に書いた「片方ずつ持ち上げる」のを同時に行ったということに過ぎませんから。

一人で片方だけ持ち上げられても、とても全体を持ち上げるのは無理、というときでも、同じような力の２人で両端をもって持ち上げることができたりしますよね？
そういうことですよ。

実際に自分で持ち上げて実感しながら、どんなふうに力が働いているのかな、ということを「棒になった気分」で想像してみればよいと思います。
「読み物」は、実は「教科書」が一番分かりやすかったりします。
じっくりと読んでみてください。
それを実感する「現象」は、日常生活の中にもあふれています。「注意して観察しているかどうか、そこから何が起こっているかを想像しているかどうか」という「見る側の心構え」だったりします。

参考書が必要なら、下記のようなものがあります。
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No.3 回答者： tknakamuri 回答日時： 2022/10/22 15:43

こういう話かな？

棒の長さをL、 両端から重心までの距離をa, bとすると
#aは左端から重心までの距離
#bは右端から重心までの距離

左端が持ち上がるにはトルクの釣り合いから
Lf1>mgb (f1: 左端を持ち上げる力)
右端が持ち上がるには同様に
Lf2>mga (f2: 右端を持ち上げるカ)

なので
f1+f2>mg(a+b)/L=mg

つまりf1+f2は棒の総重量を越えます。

No.1 回答者： t_fumiaki 回答日時： 2022/10/22 11:50

当たり前でしょ。

棒の片方を机の上に掛けて、もう一方を手で持ち上げたとする。
机の側の棒は机から△Nの上向きの力を受けてるから釣り合って机から飛び出ない。
この時、手の方は○Nを超える力で持ち上げてるから棒は上に上がる。

じゃあ、その状態で机の側の棒に上向きの力を少し大きくしたら？
紐を掛けても良いし、手で持ち上げても良い。