• 締切済み

重心で困っています

重心について重力による合力の作用点が重心と習いました。 ○----------● 例えば上のような棒(-----)の質量は無視でき両端に円系の物体を乗せてあるとすると 2つの物体の合力を求め作用線は求めることができるのですが、 なぜ作用線と2つの物体を繋いだ線上と交わる点が重心となるのかわかりません。 説明不足かもしれませんが何が言いたいかわかって頂けたら幸いです。 よろしくお願いします。

みんなの回答

  • ht1914
  • ベストアンサー率44% (290/658)
回答No.1

2つの力の合力を作図で求める時には平行四辺形を使いますね。 質問されているような離れた場所のある2つの物体に働いている重力は平行ですから平行四辺形による作図は出来ません。同じ方向を向いていますから足すことは出来ますが作用点は分かりません。 「重心は重力による合力の作用点である」と言う定義がおかしいです。 「重心は重力の代表点である。重心で支えると釣り合う。」というのが普通の定義だと思います。重心以外のところで支えようとしても右向きか左向きに回転が起こってしまい釣り合いません。○と●の間のどこで支えれば釣り合うかという問題ですからモーメントの考え方を使います。梃子の原理で考えたものと同じ考え方です。

関連するQ&A

  • 高校物理、重心の意味

    図のように、任意の点を糸でつるすと、物体は回転し、重心G がPの真下に来る★そうですが、 (1)重心というのはどのような点なのでしょうか?(教科書では、重力の合力の作用点、その点で支えると、物体は回転しない点とありますが、これだけでは少し苦しいですから、高校物理ではどの程度の認識を持っておけばよいのか教えてください) (2)なぜ★のようなことが起こるのでしょうか?

  • 重心の問題

    重心の問題ですが… (長さ90cm、質量1kgの一様な棒の両端にそれぞれ500gおよび1500gの物体をつるし、棒の1点を支えて水平に保ちたい。どの点を支えたらよいか?) 答え…1500gの物体から棒の他点に向かって30cmの所。 自分の答えだと33,75cmになってしまうのですが… よろしくお願いします。

  • 重心の問題なのですが、お教え下さいませんか。

    重心の問題なのですが、お教え下さいませんか。 (1)、質量が異なる二つの物体(m1、m2)がくっついている場合の重心は。 (2)、(1)の結果を用いて、質量が異なる二つの物体(m1、m2)がさらに3セットくっついている場合、の重心の位置は。また、その際にX方向へ1.0Gの衝撃が加わるとした場合の作用点はどの位置に作用するか。 添付の画像を参照ください。 質問内容がわかりにくかったら申し訳ございません。

  • 課題で出された問題なのですが

    課題で出された問題なのですが 全然分かりません… もしよろしければ途中式を教えていただけませんか? 1.水平な床の上に質量5.0kgの物体を置き、鉛直上向きに14Nの大きさの力を加えた。 このとき、床が物体に及ぼす力の大きさは何Nか。 重力加速度の大きさを9.8m/s2とする。 2.天井に軽いバネの一端を固定する。多端に質量0.60kgの物体をつるしたところ、バネが0.10m伸びた一でつりあった。 このバネのバネ定数は何kgw/mか。 3.斜面上に質量2.0kgの物体を置き、上端を固定した糸で支えてある。糸は斜面に平行に張られている。 (1)糸が引く力は何kgwか。 (2)斜面が物体に及ぼす垂直抗力は何kgwか。 4.長さ30cmの棒ABの両端にそれぞれ2kgwと3kgwの力が棒に直角に作用している。 次の場合、合力の大きさと合力の作用線を通る位置を求めよ。 (1)2力が同じ向きのとき (2)2力が逆向きのとき 5.1辺が10cmの正方形ABCDのA点に、Bに向かって4kgwの力、CDの中点に、辺に直角に外向きの3kgwの力を加えた。 このときの合力の大きさと、合力の作用線が辺BCを通る点を求めよ。 6.図のように、水平な摩擦のある床に高さHの台が固定されている。この台に長さ2H、質量Mの一様な棒を立てかけたところ、 床に対して60°の角度をなして静止した。 台と棒との間には摩擦はないものとし、重力加速度の大きさをgとして、つぎの各問いに答えよ。 (1)棒が台から受ける抗力はいくらか。 (2)棒と床との間にはたらく摩擦力はいくらか。 (3)棒が床から受ける垂直抗力はいくらか。 (4)棒を角度60°で静止させるためには、棒と床との間の静止摩擦係数はいくら以上でなければならないか。

  • 塾の課題なのですが、まだ習っていない内容なので全くわかりません

    塾の課題なのですが、まだ習っていない内容なので全くわかりません もしよろしければ途中式を教えていただけませんか? 1.水平な床の上に質量5.0kgの物体を置き、鉛直上向きに14Nの大きさの力を加えた。 このとき、床が物体に及ぼす力の大きさは何Nか。 重力加速度の大きさを9.8m/s2とする。 2.天井に軽いバネの一端を固定する。多端に質量0.60kgの物体をつるしたところ、バネが0.10m伸びた一でつりあった。 このバネのバネ定数は何kgw/mか。 3.斜面上に質量2.0kgの物体を置き、上端を固定した糸で支えてある。糸は斜面に平行に張られている。 (1)糸が引く力は何kgwか。 (2)斜面が物体に及ぼす垂直抗力は何kgwか。 4.長さ30cmの棒ABの両端にそれぞれ2kgwと3kgwの力が棒に直角に作用している。 次の場合、合力の大きさと合力の作用線を通る位置を求めよ。 (1)2力が同じ向きのとき (2)2力が逆向きのとき 5.1辺が10cmの正方形ABCDのA点に、Bに向かって4kgwの力、CDの中点に、辺に直角に外向きの3kgwの力を加えた。 このときの合力の大きさと、合力の作用線が辺BCを通る点を求めよ。 6.図のように、水平な摩擦のある床に高さHの台が固定されている。この台に長さ2H、質量Mの一様な棒を立てかけたところ、 床に対して60°の角度をなして静止した。 台と棒との間には摩擦はないものとし、重力加速度の大きさをgとして、つぎの各問いに答えよ。 (1)棒が台から受ける抗力はいくらか。 (2)棒と床との間にはたらく摩擦力はいくらか。 (3)棒が床から受ける垂直抗力はいくらか。 (4)棒を角度60°で静止させるためには、棒と床との間の静止摩擦係数はいくら以上でなければならないか。

  • 静止する剛体(重心)についてです

    1.半径2[mm]の円を断面にもつ長さ120[cm]の棒Aと,半径3[mm]の円を断面にもつ長さ160[cm]の棒Bを連結した。棒A,Bの密度は等しいものとする。このとき,重心は棒の左側から何[cm]のところか。(165[cm]) 2.質量3[kg],5[kg],8[kg],の3つの質点を8[m],11[m]の間隔をもって質量の無視できる軽い棒で連結した。重心は左端から何[m]のところか。(12[m])       8[m]         11[m]   ○------------○------------------○  3[kg]       5[kg]            8[kg] 重心の基礎例題に掲載されていましたが,物体の形状や数量が 増えると途端に行き詰ってしまいます。 端的な比で表せると思うのですが,どなたか原理を含めて お教え頂きたいと思います。

  • 中央に重心のあるまっすぐな棒の両端に質点が付いている物体が

    中央に重心のあるまっすぐな棒の両端に質点が付いている物体が 摩擦のある平面に置かれているとします. このときの動摩擦を考えたいのですが,どのように考えればよいのでしょうか? 棒の重心,両端の質点それぞれの動摩擦を単純に足し合わせるのでしょうか? その場合,垂直抗力はそれぞれ個別に考えるのですか? 宜しくお願いします.

  • 3次元空間の内の質点と重心と引力について

    3次元空間に、それぞれM1,M2という質量を持つ2つの質点があるとします。この2つの質点の両方をまとめた1つの質点系としてその重心を1つ考えることができると思います。2つの質点を結ぶ直線内に質量の重みを使って内挿したような点になると思います。さらにもう1つの質点mを導入します。mは前述した1,2から引力を受けますが、1と2をまとめた質点系から引力を受けるという考え方もできます。これは同じことになるのでしょうか。 つまり、2つをまとめた質点系の重心に質量(M1+M2)の1つの質点があると考えた場合の引力(ベクトル)は、バラバラに1,2を考えて計算された2つの引力(ベクトル)の合力と一致するでしょうか。当然、そうなるような直観があるのですが。簡単に示せるでしょうか。全然見当はずれかもしれないとも思いますが。 よろしくお願いします。

  • 物理の質問です

    すいません やっぱり僕の言いたいことが伝わっていないようです。 何を答えてほしいかを書いていなかったので僕がわるかったです。 すいませんでした。 ではぼくが答えてもらいたいことは、等速円運動をする物体にかかる力の合力を考えると向心力と重力がかかっています。 なのにどうして重力を無視しているのでしょうか? 等速円運動を単振動にしたものも同じで重力を無視しています。 どうしてでしょうか? もし、重力を無視していないのならば、単振動や等速円運動をしている物体には向心力と重力がかかっているはずです。 それなのにどの式を見ても復元力を考えているのは向心力だけです。 おかしくないですか? 復元力は合力です。 そのことは間違っていないはずです。 ですから僕が答えてもらいたいのは等速円運動を単振動にした時の位置xでの合力Fです。

  • 地球の真ん中の重力は

    質量のある物体の重心に向かって重力は発生すると思いますが、 もし地球の中心に空間があったとしてその場所に行けたとしたら、そこは無重力になるのでしょうか? それとも重力があるとしたら重力はどのように働くのでしょうか?