壁との張力を考えない理由を教えてください

壁との張力を考えない理由を教えてください

No.6 ベストアンサー 回答者： tknakamuri 回答日時： 2024/03/18 10:48

No.5 補足

>壁との張力を考えない理由

糸が壁を引く力Tと、糸がBで棒を引く力Tは
同じ大きさだが、糸が壁を引く力は棒にはかかっていない。
張力は両端でワンセットなので関係ない訳じゃないが、
棒に関する釣り合いの式には現れない。

No.5 回答者： tknakamuri 回答日時： 2024/03/18 08:01

当然考えないといけない。

①鉛直方向の釣り合い
Tsin30°+F=mg (F: 静止摩擦)
②水平方向の釣り合い
Tcos30°=N (N: 垂直抗力)
③回転の釣り合い
Tlsin30°=(l-x)mg

③から
T=2mg(l-x)/l

②から
N=√(3)mg(l-x)/l

①から
F=mg-mg(l-x)/l=xmg/l
F/N=(1/√(3))x/(l-x)

最後の式=μ

が滑り出す条件。xについて解けば答です。

No.4 回答者： GOMΛFU 回答日時： 2024/03/17 18:06

糸の質量を考慮しない、と同じです

No.3 回答者： stomachman 回答日時： 2024/03/17 15:07

「壁との張力」とおっしゃるのは、糸が壁にくっついている点において、糸が壁を引っ張る力のことでしょうかね。

　壁が変形したりボロッと崩れたりしない、ということが前提になっている問題のようです。そうしますと、糸の端は静止していると考える。これを力のつり合いの観点から言い直せば、「壁が、糸が壁を引っ張る力をちょうど打ち消す抗力を発生して、糸の端を静止させている」ということです。
　というわけで、「壁との張力」を心配するのなら、「糸への抗力」もあるよ、ということです。両者は打ち消し合うので、両方セットで忘れてよろしい。

No.2 回答者： han-ka-2 回答日時： 2024/03/17 14:20

高校の物理学では，物体を仮想的に切断することなく，内力を矢印で可視化してしまうんですよね。

困ったものだと思います。Bで糸が棒を引っ張る張力が T で，その反作用が壁が糸から引っ張られる張力 T なんです。糸のどまんなかで仮想的に切断したら，その二つの切断面には，作用・反作用の定理から同じ T が生じていることを可視化できますよ。

No.1 回答者： masterkoto 回答日時： 2024/03/17 11:08

模範解答がわからないので…

可能性は以下の２つでは
1、棒に関する事なので
棒に働く力を考えればそれで十分
棒には
重力と棒に接しているものから受ける力
が働くから
考えるべきは
棒の重力
壁から棒に働く抗力
糸から棒に働く張力
のみ
糸から壁に働く張力は、上記に該当しないので、基本的にこれを考える必要がない

2、力のモーメントに関する式に
張力が登場しないという事ならば
それは、
回転軸をBとして考えているためである
モーメントとは回転しやすさ(回転させる能力)を意味する物理量だが
回転の中心に掛ける力は、どんなに大きくても回転を起こすことができない。したがってモーメントを考えるとき、回転中心Bに働く力(張力Т)によるモーメントは0なので、張力Тが式に表れない
(→張力によるモーメント＝張力×中心からの距離＝Т(θ)×0＝0となるので、モーメントを考えると、×0により文字Тが消えてしまう)