• 締切済み

剛体の釣り合い

htms42の回答

  • htms42
  • ベストアンサー率47% (1120/2361)
回答No.3

この問題の2番は難しいように思います。 1で求めた式からθ→90°とした時の値と初めから鉛直だとしてつりあいで出したものとが一致しないからです。答えがどちらを要求しているのか分かりません。どうして食い違うのかを考えるのはまた別の問題になってしまいます。 #1様が書いておられるのは初めからつりあっているとしたらという場合です。 これは棒が床の上にあるときでも同じです。初めから鉛直にたっているとしたら垂直抗力=重力となって張力は必要ありません。寝ている所から徐々に上向きに引っ張ッていく場合は角度によらず張力=垂直抗力=重力/2です。鉛直真上が特異点のような感じのものになります。 この食い違いは棒の太さを考えることで解消できます。床との接点を針状のもので考えていると食い違いは解消できません。

関連するQ&A

  • 剛体のつりあい

    この問題なんですが教えてください。 長さL(m)重さW(N)の一様な棒がある。棒の一端Aを滑らかなちょうつがいで鉛直な壁に取り付けて、壁の点Cから棒の他端Bに糸を張り、棒が水平になるように支える。棒とイトのなす角が30度として、次の問いに答えよ。 1)糸の張力を求めよ。⇒なんかAのまわりの力のモーメントが0だからどうのこうのいってたのですが、そこがよくわからないので教えてください。

  • 剛体のつりあいの問題ですが

    長さL(m)、重さW(N)の一様な棒がある。 棒の一端をなめらかなちょうつがいで鉛直な壁に取り付けて、壁の点Cから棒の他端に糸を張り、棒が水平になるように支える。棒と糸のなす角が30度として次の問に答えよ。 (1)糸の張力を求めよ (2)Aにはたらく抗力の水平方向と鉛直方向の成分は大きさいくらか (1)ですが、 張力をTとすると、鉛直方向のつりあいで W=Tsin30° だと思うのですが、 ちょうつがいにはどのような力が働くのですか? 摩擦力はあるのですか? まだ問題慣れしていなく、理解ができません。 お願いします。

  • 剛体のつりあいの問題

    またまた答えが合わなくて困っています。 「一様なまっすぐな棒(重さ=W)がその一端を滑らかな斜面(水平と作る角30°)につけ、他端を糸でつられて釣り合っている。棒と斜面の間の角は30°である。糸と鉛直線の作る角α、糸の張力Sを求めよ。」 という問題です。 ここで、私は、  斜面に直角方向の釣り合い;   N+S・sin(60-α)=Wcos30  ・・・1)  斜面方向の釣り合い;   Wsin30=Scos(60-α)    ・・・2)  糸とつながれている棒の一端O回りの回転;   -N・lcos30+Wcos30・(l/2)cos30=0 ・・・3)    ここで、N;斜面に対する垂直抗力、l;棒の長さ です。 このように式を立てて計算するとどうしても答えが合わないのです。    答えは;α=cot^(-1)[3√(3)],S=(1/2)√(7/3)W となります。  多分式を立てる段階で間違っているのではないかと思うので、だれかご指摘よろしくお願いいたします。

  • つり合いに関する問題なのですが教えてください。

    現在、問題集を解いているのですが行き詰ってしまい、皆さんのお知恵を貸して欲しく今回、質問させていただきました。お願いします。 長さ2lの棒ABの一端Aをちょうつがいで壁に取り付け、もう一方の端Bにおもりをつるした。棒の中点Cから糸を水平にひいて壁の点Dに取り付けたところ、棒ABは壁に対して60°の角度をなした状態で釣り合った。おもりに働く重力をGとし、棒ABの重さは無視できるものとして、以下の問いに答えよ。 (1)水平方向と垂直方向の力の釣り合い式を求めよ。 (2)端Aのまわりの力のモーメントの釣り合い式を求めよ。 (3)糸に働く張力Tの大きさを求めよ。 (4)端Aで棒がちょうつがいから受ける抗力、水平成分Hと垂直成分Vの大きさを求めよ。

  • 釣り合いに関する問題なのですが、教えてください。

    現在、問題集をやっているのですが、少ししか解けていません。それに、解けていると呼べるかわかりませんがこうなりました。 T=(W/2)tanθ、V=W、H=(W/2)tanθ すみませんが、解き方を教えてもらえないでしょうか。あと、下手ながら図も添付ししました。 重さW、長さLの棒ABが鉛直方向と角度θだけ傾いた状態で、A点で水平な糸ACにより、B点で回転支点により支えられている。重力加速度の大きさはgとし、次の問題に答えよ。 (1)糸の張力をT、棒が支点Bで受ける力の水平成分をH、垂直成分をVとして、水平方向と垂直方向の力のつり合い式を求めよ。 (2)支点Bの周りの力のモーメントのつり合い式を求めよ。 (3)糸の張力Tを求めよ。 (4)H、Vの大きさを求めよ。(ただし、m、gを用いて表せ。)

  • モーメントのつりあい

    長さLの棒の一端Aをちょうつがいで鉛直な壁にとりつけ、他端Bには重さW1のおもりをつるす。棒の中央Cに糸をつけ、この糸を水平に壁にDでとりつけて、ABが水平方向と45°をなすようにした。 棒の重さを無視した場合、糸CDの張力T1はいくらか。 また棒の重さを無視できず、棒が一様で重さW2の場合には、糸CDの張力T2はいくらか。 この問題の解答解説をお願いします(>_<)(>_<)(>_<)

  • 力のつりあい

    重さW(kgs)、長さL(m)の一様な棒が、その一端に取り付けられた糸によって、固定点からつるされている。この棒の下端に水平方向の力F(kgs)を加えて引っ張っり、つりあいの状態を保たせる。 (1)糸及び棒が鉛直線となす角をそれぞれθ、φとすると、θとφの間にはW、Lの値に無関係な一定の関係式が成立することを証明せよ。 (2)F=W/2(kgs)であるとして、糸の張力T(kgs)及び角φを求めよ。 この問題の解答解説をお願いします(>_<)

  • 物理の「力のつりあい」の問題が分かりません。

    図に示すように、長さLの棒に一端Aをちょうつがいで鉛直な壁にとりつけ、他端Bには重さW1のおもりをつるす。棒の中央Cに糸をつけて、この糸を水平に壁にDでとりつけて、ABが水平方向と45°をなすようにした。 (1)棒の重さを無視した場合、糸CDの張力 T1 はいくらですか。 (2)棒の重さを無視した場合、点Aから棒に働く力Rはいくらですか。 (3)棒の重さが無視できず、棒が一様で重さがW2の場合には、CDの張力 T2 はいくらですか。

  • 剛体のつりあいの問題が分かりません・・・

    次の問題で剛体に働く力の方向が分からないため、 作用線やモーメントのつり合いのイメージができません・・・・ (問題) 密度と厚さが一様な正三角形ABCの板がある。 中心(=重心)Oを通り、板に垂直な水平固定軸のまわりに、自由に回転できるようにしてある。 その頂点A,B,Cに、質量Ma,Mb,Mcのおもりを、それぞれのおもりの重心が各頂点に一致するように取り付ける。 いま、OAが鉛直に対してなす角がφのとき、全体がつりあって静止した。 O点まわりの重力のモーメントの式を導け。 という問題で、解答は、重力g、OA=OB=OC=Lとすると MagLsinφ+MbgLsin(π/3-φ)-McgLsin(2/3π-φ)=0 となっています。 そこでですが、そもそもどうして水平面内で回転するのかが分かりません。 力は各頂点と重心のあるO点にに鉛直下向きにかかっているはずですので、 鉛直面内で回転するのなら分かるのですが、どうして水平面内で動くのかが分かりません。 各頂点には鉛直下向きにそれぞれMag,Mbg,Mcgの力がかかっていると考えていますが間違ってるのでしょうか。

  • 物理:棒のつり合い

    長さ L {m}, 重さ W{N}の様な棒ABがあり、A端はちょうつがいで壁につけられ、他端Bは、Aの真上の壁上の点Cに結ばれた糸により、図に示す状態で支えられている。ただし、棒は壁に垂直な鉛直面内にある (1) 糸の張力の大きさを求めよ 答えは (√3)/2 W {N} なんですが、 どうしてそうなるのかがわかりません 私は、まず Aを回転軸にして、  (1/2)WL sin30˚ = T  として 計算したら  (1/4)W=T で、 張力が(1/4)W {N} になりました。 どうしてこれは間違ってるんでしょうか?