剛体の力学に関する問題についての質問です。 長さＬ、質量mの一様な二本の剛体棒が連結され、壁との連結

剛体の力学に関する問題についての質問です。
長さＬ、質量mの一様な二本の剛体棒が連結され、壁との連結部分A、棒と棒の連結部分Bは自由に回転します。Ｄ点からxの位置に糸をつけ、CDの棒を引き上げたところ水平になった。このときのxを求めよ、という問題です。
力のつりあい、力のモーメントのつりあいについて式を立て、xを求めるという流れは理解できるのですが、立式する際の反力の扱いがよくわかりません。

図の反力fという力について、
２つのf2はそれぞれどちらの棒にかかる力なんでしょうか。よろしくお願いいたします。

No.2 ベストアンサー 回答者： tknakamuri 回答日時： 2017/07/24 23:24

上向きのf2は左の棒にかかる力で、左の棒が下がらないよう支えてます。

下向きのf2はその反作用で、右の棒を押しさげ、Fの作用点を回転中心として、
重力と力のモーメントとして釣り合ってます。

f2=(1/2)mg は明らかなので、

f2(L-x)=(x-L/2)mg → 0.5L-0.5X=x-0.5L → x=(2/3)L

この回答へのお礼

反力が無いとモーメントのつりあいがとれないですもんね…。やっとわかりました。ありがとうございます。

お礼日時：2017/07/25 08:11

No.1 回答者： yhr2 回答日時： 2017/07/24 23:15

（１）Ｂと書かれた上向きの f2

　ＡＢ部分の質量（ＡＢ中央の下向きの重力）が、Ａで上向き f1と、Ｂで上向き f2 とつり合っている力です。

（２）Ｃと書かれた下向きの f2
　上向きのＦの力が、ＣＤの質量（ＣＤ中央の下向きの重力）と、Ｃで上向き f2 とつり合っている力です。

いずれも、下向きＡＢ、ＣＤの重力、Ｆの上向きの力と「つり合い」をとるための「反力」ということです。

この回答へのお礼

反力の存在する意味がわかりました。
ありがとうございました。

お礼日時：2017/07/25 08:08