離れた場所に掛かる力について

こんにちは。
ご存知の方（殆どと思いますが（泣）がいましたら教えてください。
添付のように動かしたいものから離れた場所を押したいとき、？Kgがどれくらいになるかをどう計算したらよいでしょうか。
また、このような計算をWEB上で探したいときどういう言葉で探せばよいのでしょうか。僕なりにさがしてみたのですが見つからなかったので・・・。
どうか宜しくお願いします。

No.1 回答者： info22_ 回答日時： 2010/01/12 15:33

> 添付のように動かしたいものから離れた場所を押したいとき、？Kgがどれくらいになるかをどう計算したらよいでしょうか。

動かしたいものの拘束条件が書かれていないのでお書きください。
まさか、空中に浮かんでいるわけではないでしょう。どこかが固定されているとか、一定方向にしか動かないのか、どこかの支点を中心に自由に回転可能なのか、重力がかかっているのか、説明下さい。

また、どのように動かしたいのか、わかりません。
また、何を求めたいのか、わかりません。
それをお書きください。

この回答への補足

情報不足ですみません。
25kgの扉の下には車輪がついていて、矢印のほうに手で押して開きます。上は倒れないように支えてるだけです。
矢印とその逆方向に動いて、重力が掛かっています。

イメージとしてはサッシに55mmのハンドルを付けて、その先端を手で開け閉めするときにどれくらいの力が必要かな、と思って質問しました。
宜しくお願いします。

補足日時：2010/01/12 16:32

No.2 ベストアンサー 回答者： info22_ 回答日時： 2010/01/12 18:42

左右方向しか動かないように拘束され、下に車輪が付いていて車輪の転がり抵抗が無いとすると、移動方向の矢印方向に加えた力はそのまま全体に伝わります。

つまり矢印のところに加える力はそのまま重心に働きます。

力F[N(ニュートン)]と扉の質量m=25kgと加速度αの関係から
F=25α[N]
という関係にあります。
力の単位は質量1kgに働く重力（海抜0mの所で下向きに働く力）で言えば,9.8[N]になります。
昔は、9.8[N]を1[kg重]で表していました。いずれも力の単位です。

今回の問題は水平方向だけの運動なので重力加速度ではありません。
人が押すときの加速度αの大きさで押す力が決まります。
加速度は
毎秒毎秒1mの加速度で押せば、
押す力はF=25x1=25[N]=25/9.8[kg重]≒2.5[kg重]　となり、

毎秒毎秒10cmの加速度で押せば、
押す力はF=25x0.1=2.5[N]=2.5/9.8[kg重]≒0.25[kg重]　となり、
必要な押す力は扉の質量と押す加速度の積で決まります。

従って、扉を動かす加速度により矢印方向に押す（引く）力は変わります。（質量の大きな扉ほど大きな力が必要になります。）

この回答へのお礼

解答ありがとうございました。
急いでサッシを閉めるときには、それだけ力が必要。
タイヤが転がるなら戸を持っても55ｍｍの取手の先を持っても必要な力は変わらないのですね。

お礼日時：2010/01/12 23:42

No.3 回答者： oldyork 回答日時： 2010/01/12 18:59

Ｎｏ１さんへの補足を読みましたが、要するにこれ引き戸を上から見てるのですね……

それだとこの条件から求めるなんてちょっと無理ですかねぇ……
ふすまの立て付けが悪い時にろうそくを～なんて話聞いたことありませんかね？

要するに扉と接地面（この場合車輪らしいですが）との摩擦がどの程度あるかで大分変わります

ですので建築関係の人とかじゃないと詳しい計算は少し難しいかなと
当然Ｗｅｂ上でこんな計算をするようなサイトはまず出てこない、というか需要が無いでしょう

強いてこのケースで計算を考えるのであれば、これは数学ではなく物理の問題ですね
２５ｋｇの物体をどの程度の静止摩擦係数と動摩擦係数の状況下で動かそうとするのか
という問題になるかと思います

この回答へのお礼

解答ありがとうございます。
計算＝数学と考えていましたが物理なんですね。
ちゃんと勉強しておけばよかったです。
摩擦についてもちょっと調べてみようと思います。

お礼日時：2010/01/12 23:45