この57番の解き方を教えてください！

この57番の解き方を教えてください！

No.1 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2016/10/17 19:09

ちょっと面倒ですが、地道にやるしかないです。

棒の質量18kgは、均等に分布していると考えます。（図では、棒の先端に 18kg の重りがぶら下がっているように見えますが）
つまり、壁から 6m のところに重心があると考えます。

棒に対する壁からの反力を、水平右方向に Nx, 鉛直上方向に Ny, 糸の張力を T とし、面倒なので棒と糸のなす角 37° = θ と書きます。

そうすれば、運動方程式は、静止しているので加速度はゼロで、
・鉛直方向
　　Ny + T*sin(θ) - 18g = 0　　①
・水平方向
　　Nx - T*cos(θ) = 0　　　②

各地点でのモーメントのつりあいは
・棒と壁の接点回り
　　18g(N) * 6(m) = T*sin(θ) (N) * 9(m)　　③
・棒と糸の結合点回り
　　18g(N) * 3(m) = Ny (N) * 9(m)　　　　　④
・糸と壁の結合点回り
　　18g(N) * 6(m) = Nx (N) * 9*tan(θ) (m)　　⑤

④から
　　Ny = 6g (N)
③から（①からも同じ結果）
　　T*sin(θ) = 12g (N)
よって
　　T = 12g / sin(θ)
②に代入して
　　Nx = T*cos(θ) = 12g / tan(θ)
これは⑤も満足する。

これで
(a) は T = 12g / sin(θ) (N)
　sin(37°) は自分で調べてください。

(b) は
　水平成分：Nx = 12g / tan(θ) (N)
　鉛直成分：Ny = 6g (N)
　tan(37°) は自分で調べてください。