|1| 次の文章を読み,以下の問い(1)~(8)に答えよ。重力加速度の大きさは
g(m/s°)とする。
【I) 図1のように,長さ L(m]で質量2m[kg)の一様な棒の左端Aと水平な
天井の点Dに糸が接続されている。同様に、棒の右端Bと天井の点Cに糸
が接続されている。質量m(kg)のおもりがついている糸の上端を,棒の左
端Aからa(m)の距離で固定したとき,おもりがついている糸と棒は垂直
で、棒と天井は平行となった。このとき,天井と糸 AD のなす角は45°で、
天井と糸 BC のなす角は60° である。
ここで、図2のように,棒の左端Aで糸が棒を引くカFの大きさを
F.(N), 棒の右端Bで糸が棒を引くカF。の大きさをF2 (N)とする。また。
Fの水平方向と鉛直方向の分力の大きさをそれぞれF.ON), Fi,(N)とし、
F2の水平方向と鉛直方向の分力の大きさをそれぞれF2. (N), Fa, (N]とす
る。
棒と糸は伸び縮みしないものとし,糸の質量は無視できるものとする。解
答が平方根の根号を含む場合は根号を用いた形で表せ。
(1) FiyをF」を用いて表せ。また,Fayを Faを用いて表せ。
(2) FixをF、を用いて表せ。また,Fzxを F2を用いて表せ。
(3) 棒にはたらく力のつり合いから,F」をm, gを用いて表せ。また同様
に F2をm, gを用いて表せ。
(4) aをLを用いて表せ。
