ヒント 17 〈液体本に浮く棒のつりあい)
(2)(C) 『l。を1, h, 0で表せ」 図から求める
(d)「力のモーメントのつりあいの式を書け」 浮力の作用点は液体中にある棒の中心
(1)棒の密度 p, 体積 SIから, 棒の質量は pSIである。よって pSlg
(2)a) 重力の作用点は,棒の中心であるので, 点Aから棒にそって号の位置で
重力の
作用線
BA
ある(図a)。よって, 重力の作用線と点Aとの間の水平距離はCOS0
-cos0
(b) 液体中にある棒の体積は Sloである。その部分にはたらく浮力の大きさ
は,アルキメデスの原理により, 同じ体積の液体が受ける重力の大きさと
等しいから pSlog
(c) 液面より上にある棒の部分の長さは 1-l。 であるから h=(1-1,)sin0
重力
図a
浮力の作用線
張力
(一)cone
h
となる。よって 16=1--
sin0
……の
A
1-6)
(d) 棒にはたらく力は図bのようになる。ここで, 浮力の作用点は液体中の
長さ。の棒の中心である。よって, 点Aのまわりの力のモーメントのつり
あいの式は次のようになる。
PoSlog
ASlg-5cos0-ASle(1-)c0
srycmo-ASt(1-}locomomn
COS
cos 0
pSig
図b
合※A 力のモーーメントは,
「カ×距離」であるので, 両
辺にあるSやgcosθ を消し
1g cos0*A←
てはいけない。
物理重要問題集
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