Physics
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物理つりあいの問題です。
(1)の問題の解説の三行目にある、糸が棒に垂直な成分の大きさは2θとあるのですがなぜ2θと分かるのでしょうか？
これを式 ① に代入して、
x=0.90m
141. 棒とおもりのつりあい
解答
(1) mgcos20×L-Mgcos0x
L
M cose
=0 (2)
2cos 20
指針 棒が受ける力を、 棒に平行な方向と垂直な方向に分解し、 垂直
な方向の力の成分を用いて、 力のモーメントのつりあいの
式を立てる。 この場合、 点Aのまわりの力のモーメントは、
力の垂直成分)×(点Aと力の作用点間の距離) として表さ
八
図 1
れる。
【解説 (1) おもりにはたらく力のつりあいから、糸の
張力の大きさは mg となる。 図1のように、 糸が棒に垂
直な方向となす角は20であり、 張力 mg の棒に垂直な
成分の大きさはmgcos20である。 また、 棒の重力 Mg
の棒に垂直な成分の大きさは Mgcose である。 これか
ら、点Aのまわりの力のモーメントのつりあいの式は、
mg cos 20
L
2
L
2
垂直抗力/
Mgcose
摩擦力 A
Mg
知識
141. 棒とおもりのつりあい 図のように、 長さん、質
量Mの一様な太さの棒を粗い水平面上に置き、 棒の一
端に、質量mのおもりをつけた軽い糸をつないで、 糸を
定滑車にかけた。このとき、 棒と水平面のなす角、糸と
鉛直線のなす角が、 ともに0となって静止した。 重力加
速度の大きさをとして、次の各問に答えよ。
mg
10,
m
M
SINOL
(1)点Aを回転軸として、 棒にはたらく力のモーメン
トのつりあいの式を示せ。
(2) おもりの質量mを、M、 0を用いて表せ。
ヒント (1) 棒が受ける糸の張力を、 棒に平行な方向と垂直な方向に分解して考える。
66
音
85
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右側のθはどこから計算して出てくるのでしょうか、、？