物理　剛体のつり合い 赤で囲ったところ③の式がよくわかりません、、 わかる方くわしく教えてほしいです よろしくお願いしますm(_ _)m

M₁= ため よう 図4のつりあい Me 第1編力と運動 重さ 6.0N の一様な棒AB がある。 棒の両端に それぞれ軽い糸を結び、 糸の他端を鉛直な壁の 1点Cにそれぞれ結びつけて棒が水平になるよ うにつるす。このとき,A,Cを結ぶ糸は鉛直で、 B、Cを結ぶ糸は水平方向と30°の角をなして A LC h 30° B つりあっている。 棒と壁の間の摩擦は無視でき、棒にはたらく重力は、す べて棒の中点に加わるものとする。 (1) B, C を結ぶ糸が棒を引く力の大きさ TB〔N〕を求めよ。 (2) A, C を結ぶ糸が棒を引く力の大きさ TA[N] を求めよ。 (3) Aにおいて, 壁から棒にはたらく力の大きさ NA [N] を求めよ。 指針 点Aのまわりの力のモーメントの和が0となることを用 いる。 解 棒 AB の長さを21〔m〕 とする。 Tasin 30° TB TA 棒 AB にはたらく力は図のようになる。 NAO 30° 並進運動し始めない条件より A "Tacos 30B NA-TBCOS 30° = 0 T + TBsin 30°- 6.0 = 0 6.0N 回転運動し始めない条件より,点Aのまわり の力のモーメントを考えて TBsin 30°× 21- 6.0 ×1 = 0 (1) ③式より TB = 6.0N 点Bのまわりの 力のモーメント を考えてもよい。 (2) ②式より TA = 6.0TBsin 30°= 3.0N (3) ①式より NA=TBCOS30°=6.0x - V3 ≒ 5.2N

人が棒から受ける垂直抗力と、その反作用については考えなくてもよいのですか？どうしてですか？

8 力のモーメント ( すべる条件) Po 11/22 出題パターン S[m]〕 ―合力が 浮力 力のしくみ なめらかで鉛直な壁の前方6mのところから、 長さ10m 質量 M 〔kg〕 の一様なはしごが壁に 立てかけられてある。重力加速度の大きさをg 壁 〔m/s2〕 とし,床とはしごとの間の静止摩擦係数 =1/2とする。 A B 上向きの いま、このはしごを質量 5M 〔kg〕 の人が登り 始めた。この人はどこまで登りうるか。 床 解答のポイント! ST 力のつりあいの式の数) < (未知数の数) のとき, 未知数を求めるために力の モーメントのつりあいの式も必要になる。 棒の重心は、棒の中央である。 う。 解法 あいで、 図2-16のように, 人が下端から1〔m〕 ま AK で登ったとき, はしごの下端がすべる直前と N ずらす N' X て なり,摩擦力が最大静止摩擦力μN=12 N 1-SE になったと考える。 力のつりあいの式より, 5Mg 8 x: N' =1/ N Mg y: N = Mg +5Mg 立のたの Sg ここで,未知数の数はN,N', lの3つ に対し,式の数は2つしかない。 ずらす 2N 4 よって、力のモーメントのつりあいの式の 立て方3ステップに入る。た 0 B Mg 5 5Mg STEP1 支点は力の集中するB点。 図2-16 STEP2 各力の作用線に「うで」を下ろす。 STEP3 力のモーメントのつりあいの式より、各力をうでの位置までずら して,

物理力のモーメント F2cosθが力のモーメントの回転に無関係なのは何故ですか？？

1 32 右ページ上図のような質量m の一様な長方形の板にFF2 の力がは 考えます。 このとき、ちょうど床からの抗力は0になっているとします。 点を中心とする左回りのモーメントを求めましょう。 この問題では力がいろいろな方向に向きすぎているので, 鉛直方向と水平方向に分けましょう。 力がはたらく こうすると,回転に関係する力はFicose, Fisin0, F,sine, mgの 4つを考えればよいとわかりますね。 たときの左 のぞ 考えましょう。 それでは, 0を支点として,どちら向きに回そうとしている力なのかを考えましょう。 Fcoseは右回り, Fsin0は右回り, mgは左回り, F2 sin 0は右回り というのがわかりますね。 えると そして次は「力を分解する」か 「力を移動する」 かのどちらかを考えるのですが、 最初に力を垂直に分けてかき直したのですから、また分解するのはおかしいですね。 そこで「力を移動する」 方法で求めてみましょう。 左回りのモーメントを正とすると mg・2b-Ficos ・a-F1sin0 b-F2sinθ・4b 入り組んだ問題でもモーメントを求められましたね。 一般に、力が入り組んでいるときは、 まず垂直な2方向に分解してからモーメン トを考えると解きやすくなります。 また,モーメントに関して苦手意識のある人は ・棒の問題のときは力を分解して、うでの長さはそのままで掛ける ・板の問題のときは力を移動して,カに垂直なうでの長さを掛ける というように剛体別に解法を分けると解きやすいかもしれません。 これらのコツも覚えておくといいでしょう。

(2)のAのまわりの力のつり合いのモーメントでTcos30°が式に入らないのはなぜですか？

基本例題 21 長さ 質量m の一様な細い棒 AB の一端 Aを ちょうつがい 直な壁に蝶番でとめ、他端Bには糸をつなぎ、糸と 水平面のなす角が30°となるように点Cで糸を壁に固 定して棒を水平に保った。 Aにはたらく力の水平方向, 鉛直方向の成分の大きさをそれぞれFx, Fyとし, B にはたらく糸の張力の大きさを T, 重力加速度の大き さをする C 〇〇 A 30 B 「蝶番 棒 (1) 棒にはたらく力のつり合いの式を水平, 鉛直方向についてそれぞれせ。 (2)Aのまわりの力のモーメントのつり合いの式を示せ。 (3) F., F,Tをそれぞれmgで表せ。大の比 (4)Aにはたらく合力の大きさをFとする。Fをm,g で表せ。 基本 記述 32 よ の 考 [解 考え方 剛体がつり合うのは、力の和が0で力のモーメントの和が0であるとき。 RE [解説] (1) 水平方向... Fx= Tcos30° √3 よって, Fx=- T 12肉の食感 2 鉛直方向... Fy+ Tsin 30° = mg よって、Fx+1=mg の冷盛 内 P (0) (1) 合力 T 30° B (2)反時計まわりを正として, Aのまわりの力のモーメン トのつり合いの式をつくると L Tsin 30°・L-mg- mg = 0 2 よって、1/2TL-12ml=0 (3)(2)より,T= mg これを(1)に代入して, √3 Fx= -mg, Fy= 2 2 mg (4) F=√Fx^2+Fy^2 = mg 別解 剛体がつり合っているとき、平行でない3力の作用 線は1点Pで交わる。 よって、 右図のような力の関係が 成り立つから,Aにはたらく合力FとT及びmgの大き さが同じであることがわかる。 mg ab 60°60°X P 0 7A mg

Tcos60°ってどうやって出せばいいですか？

力のモーメントの練習をしよう! 1 [2003 宮崎大] 次の設問に答えよ。ただし,空気抵抗は無視できるものとし、重力加速度の大きさはg [m/s2] とする。 質量 M(Kg),長さ(a+b) [m] のまっすぐな棒ABがあり,その重心はA端からa [m]のところにある。 棒 AB の A 端に糸をつけて天井からつるし, B端を水平方向に一定の力 F[N] で引っ張ったところ,図のように,棒ABは水平方 向と30, A端の糸は水平方向と 60°の角度をなして静止した。 (1)糸にかかる張力を T [N] として, 棒にはたらく力のつりあいの式を水平方向と垂直方向について書け。 また, 棒の 重心のまわりの力のモーメントのつりあいの式を書け。 (2)力F[N],張力T[N],および を求めよ。 a 天井 60° A asin30 a G 30° F bsin 30° B Mg (1) 水平方向の力のつりあいは、 P:Tcos60°=0 F-2/TO① F-2/2 =0 鉛直方向の力のつりあいは Tsin60°- Mg=0 2 BET - Mg -0-Ⓡ =0 2 重心Gのまわりの力のモーメントのつりあいは Fb sin 30°- Ta sin30=0 Ta=Fb

赤丸のところの力は重力だと思うんですが、なぜ作用点が物体ではなく床からなのですか？

解答 (1) 板にはたらく力は図a のようにな る。 板がCDから受ける垂直抗 0.10m 0.30m ND 力の大きさを Nc, N, [N] とすると, Nc Dのまわりの力のモーメントのつ 12×0.20+24×0.10-Nc×0.40 A りあいより tano 自体がすべりだす直前! =0 よって Nc=12N 図 a C D 12N 24 N 10.20m

(1)の問題です 解説の写真のマーカー部の項が－になるのは何故ですか？教えてくださいm(_ _)m

立て 知識 134. 棒のつりあい 重さ60N, 長さ 0.80m の一様な太さの棒を,次のように糸でつる して静止させた。 各図に示された糸の張力の大きさ T1, T2, 長さ xを求めよ。 任意 高(2) い。 (1) ・T2 Bは 60° け、 41 Ti はじめ V6ON 知識 L (3) T TAT₂ x 20N 0.60m 60N 160N 例題16 △ 揺な十さの針金を図のよy[m] ↑

静止摩擦係数に何故N1がかけられてμ0Nとなっているのですか

例題 20 剛体のつり合い 右図のように,質量 M, 長さ2L の一様な棒を水平なあらい床と 垂直ななめらかな壁に立てかける。 棒と床とのなす角をゆっくり小島 さくしていくと,角度が0になったとき棒はすべり始めた。このと きの満たす条件を求めよ。 ただし、棒と床との間の静止摩擦係 数をμ, 重力加速度の大きさをg とする。 センサー 23 物体のつり合いの条件 Fl+F2+...=0 Fw+Fzy+...=0 解答 棒が床から受ける垂直抗力を N.. 壁か ら受ける垂直抗力を N2 とする。 角度が0の とき, 棒が床から受ける摩擦力は最大摩擦力 MN1 なので,水平方向の力のつり合いより, 83 87 90 チ 2L N2 M+M+・・・=0 Mg N2-MoN1=0 =0.018 鉛直方向の力のつり合いより N.1 [m]。 MON₁ N-Mg02 N2 × 2L sind - Mg × Lcosf = 0 N2x2L sinMg Lcos90.... ③ 棒の下端のまわりの力のモーメントのつり合いより, は NO. ①~③より, tan = 20

このRはTとmgの合力と逆向きの力であってますか？

37 剛体のつり合い 質量mの細く, たわまない一様な棒がある。 図のように棒の一端を水平な床と壁の隅の 点Aにつけ,他端を水平に張られた軽いひもで引っ張り, 棒が床となす角を0にした。重力加速度の大きさを TLsino=1/2ngcoso gとして,次の問いに答えよ。 (1) 図中に, 棒にはたらく力をすべて描け。 (2) ひもが棒を引く力の大きさはいくらか。 Aのまわりのモーヌントの40. T(Lsin(g)-mg(1/cox)+Rx0=0. 2sing sino my 60 2tano F ひも Sotsi P 棒 Ving

高校物理の問題です。 答えは-15N・mらしいのですがどうしても5.0N・mになってしまいます…。解き方を教えてください🙇🏻

3.【A】 5.64 40 右図のように, 点 A, B に平行で逆向き 5.0N 1.0m. B の5.0N の力を加える。 点Cのまわりの力 A - 2.0m- C 5.0NY のモーメントの和はいくらか。 反時計ま わりを正とする。 0+