重要問題 04 力のモーメント (水平な棒・ すべる条件)
図のように、長さが1で質量Mの太さが一様
な棒AB の端Aを鉛直なあらい壁面に押し当て、
端Bを軽くて伸びない糸で結び, 糸の他端を点C
に固定する。 また, 端Bには質量 MのおもりM
をつり下げた。 糸 BC と棒 AB のなす角度は0で
ある。重力加速度の大きさをgとする。
解答編 p.10~p.13
糸
最重要
8
B
OM
壁面と棒の間の静止摩擦力の大きさは (1)
であり,点Aでの垂直抗力の大きさは (2) である。 また, 糸の張力の大きさは
(3)である。
Mのつり下げる位置を点BからAの方にゆっくり移動していくと, Mが点B
から離れたPの位置にきたとき棒の端Aがすべり始めた。 壁面と棒の間の静止
摩擦係数をμとするとPB間の距離は (4) である。
〈芝浦工大 〉
重要問題 05 力のモーメント(重心・ばねの弾性力)が
Y
2
1
XI
板
一様な密度で一様な厚さの長方形板 (縦2L 〔m〕 横
3L 〔m〕,質量 M [kg]) から, 一辺L 〔m〕 の正方形板を
切り取って、 図1のような階段型の板をつくった。 つる
まきばね A,Bは, ばね定数が異なるが, 自然の長さが 6
同じん 〔m〕 である。 重力加速度の大きさをg〔m/s2] と
する。
板の重心Gを通り, 辺1-2と平行な軸 XX' と, 辺
1-6 と平行な軸 YY' を図1のようにとると, αは
(1) 〔m〕,bは(2) [m] である。
次に, 図2のように, 板を水平な天井の点1′, 点2′よ
り, つるまきばね A, B でつるしたところ、 2つのばね
とも同じ長さ [m] になった。 つるまきばねAのばね
定数 ka は (3) [N/m〕 であり,つるまきばねBのば
[N/m〕 である。
<東京理科大 〉
ね定数 kB は
(4)
[000000
-a→Y'
43
15
-2LL |
図 1
・3L
つく!
eeeeee
板
G
3
4
6
15
図2
SECTION 02 力のつりあい・モーメント 17
