力学の問題です

質問

こんばんは。とき方がわからず困っています。
問題は
「質量１ｋｇ、長さ５００ｍｍの鋼鉄製丸棒の左側に５ｋｇ、右側に１５ｋｇの鋼鉄製部品を取り付け、水焼入れをする。空中における重心と水中における重心を求めよ。鋼鉄の比重を７．８とし、１５ｋｇの部品は中空のため見かけの比重は２であった。」です。
まず空中における重心はモーメンとの式であっさりもとまった（左端より３６９ｍｍ）のですが水中の重心がもとまりません。比重は同体積の水に対するその物質の重さですよね？だから空中でのモーメントの式の重さを７．８と２で割ったのですが答えが一致そませんでした。なにがいけなかったでしょうか？

回答No.1

debukuro · ベストアンサー

質量１５ｋｇ　比重２
これを基に体積を求めてください

同じく
質量５ｋｇ　比重７．８を基に体積を求めてください

これらが分かれば水中での共通重心が分かります

回答No.2

Meowth

ML(1-ρw/ρ2)x+m(1-ρw/ρs)(x-L/2)-MR(1-ρw/ρ2)(L-x)
ρs=7.8
ρ2=2
空中:ρw=0
水中:ρw=1
MR=15
ML=5
m=1
L=500
空中:x/L=0.738
水中:x/L=0.73

x/L={2ρs(ρw-ρ2)MR+mρ2(ρw-ρs)}
/2{(ρw-ρ2)ρs(MR+ML)+mρ2(ρw-ρs)}
または　中央からの距離をXとすれば
X/L=x/L-L/2
=ρs(ρw-ρ2)(MR-ML)
/2{(ρw-ρ2)ρs(MR+ML)+mρ2(ρw-ρs)}

お礼

皆さん参考になりました。ありがとうございました。