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物理 高校生

(3)についてです。 「直方体は滑る前に倒れる」とありますが、どうしてそうだと分かりますか? また、直方体が滑らないための条件では静止摩擦力が張力T以上(等号もOK)ですが、なぜ「滑る前に倒れる」となると等号は含まれないのでしょうか? 御回答よろしくお願い致します。

発展例題 剛体のつりあい 発展問題 143 粗い床上 図の点A す。 点A 重さ W, 高さα, 幅6の直方体が置かれている。 b A 直方体の側面に平行で重心を通る断面の点を表 T はじめ直立 て点Bを 水平右向きに大きさTの張力で引いた。 をとりつけ, Tを徐々に大きくすると,やが に静止していたが, a B 次の各問に答えよ。 として倒れた。 (1) 直方 直方体が床から受ける垂直抗力の作用点は, 点Bから 止しているとき, 左向きにいくらの距離にあるか。 a, b, T, W を用いて表せ。 (2) 直方体が回転し始めるのは, Tがいくらをこえたときか。 -b- A (3) 床と直方体の間の静止摩擦係数μは,いくらより大きくなければならないか。 指針 垂直抗力の作用点は, T=0のとき に重力の作用線上にある。 Tを大きくすると,作 用点は徐々に右側にずれていき、やがて底面から 外れたとき, 直方体は点Bを回転軸として倒れる。 解説 b T - 2 W a 式①を② に代入して、 x= (1) 垂直抗力をN. 点 Bからその作用点まで の距離をx, 静止摩擦 力をFとすると, 直方 体にはたらく力は図の ようになる。 鉛直方向 の力のつりあいから, T NA (2) Tを大きくすると, 垂直抗力の作用点は右 側にずれる。 (1)のxが0になるときの張力を T, とすると, 張力がこれよりも大きくなると b T₁ 倒れるので, 0=1/27 ・a T₁=- ・W W 2a b (3) 直方体にはたらく水平方向の力のつりあい から, F=T...③ F B F≤μN 静止摩擦力Fは最大摩擦力μN以下であるの で, W b N=W ... ① 2 式① ③をそれぞれ代入すると, 直方体がすべ らないためには, T≤μW 点Bのまわりの力のモーメントのつりあいか 5, WT ・Ta-Nx=0 ・・・② これからTがμW をこえると直方体はすべ り始める。 直方体はすべる前に倒れるので、 T,<μW b 2a b. -W<μW ">. 2a

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数学 高校生

(3)なぜ+−になるんですか? Cのx座標tが負になることってありえますか? 字汚くてすみません

関数 4 2次関数y=ax①のグラフは点A(4,2)を通っている。 y 軸上に点 B を AB = OB (O は原 点)となるようにとる。 応用 (1)Bのy座標を求めよ。 OBAの二等分線の式を求めよ。 2=160 応用 (3)上に点Cをとり、ひし形OCAD をつくる。 Cのx座標をtとするときが満たすべき2 次方程式を求めよ。 また, tの値を求めよ。 58 4 B 5. 50-8A S CIA S-2 0 H MH mal BのY座標をSとする 824+ (S-2)² t A(42) 02 (1) 41 5 B y= x² M D A(4,2) x y=ax2 のグラフが, 点A (4,2)を通るから, 2=a×42 より 2=16a よって,a=1である。 AB= OB だから, OAB は AB = OBの二等辺 三角形である。 OAの中点をM (2, 1) とすると, OBMは直 角三角形であるから OB2=OM2+MB2 B(0, b) とすると,OB2=62 OM2+MB2=22+12+22 + (6-1)2 =62-26+10 よって, 62=62-26+10 これを解いて, b=5 よって, Bのy座標は5である。 OBAの二等分線をとすると, 1 は線分 OA の中点M(21) を通る。 よって、 この傾きは-2である。 また、切片が5よりの式は, y=-2x+5である。 (3)点Cは,y=1/2xのグラフ上にあるから, c(11/22) おける。 さらに,点Cは上にもあるから、 ²=-2++5 これより, t=-16t+40 t+16t-40=0 が成り立つ。 2次方程式の解の公式より -16±28°+40 2.1 =-8±226 -=-8±√104 (2) G IN S=5S B105) 55~ (2) 4=-2x+5 18) c(t, C(+15+³) 1 +² = -2++5 -LA +2+16t-40=0 -8土」8-1×1-40) -8±√104 t>0 +=-8+226 なぜ? 16

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