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物理問題：摩擦力とモーメント
cfv21の回答
- cfv21
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どうして支点bが静止してしまうのでしょう？確かに不思議ですね。出題者に聞いてみないとわかりませんが、「パイプを動かすほどの力をかけない」とか「静止摩擦になったら支点を動かすほどの力をかけない」というような前提が必要なのかも知れません。 支点bがパイプに及ぼす動摩擦力μ'Nbは、支点bが重心に近づく間に、支点bにかかる荷重が増すので、次第に大きくなり、支点aが滑り出す瞬間に支点aでの最大静止摩擦力μNaに達して、その後ちょっとでも支点bが重心に近づく方向に動けば、支点bの動摩擦力μ'Nbは、μNaを上回ってしまいます。 支点aが滑り出してしまうと、支点aがパイプに及ぼす摩擦力は動摩擦力μ'Naに変わりますが、μ＞μ'なので、μNa＞μ'Naであって、滑り出した瞬間に支点aがパイプに及ぼす摩擦力は小さくなってしまいます。 支点bが動摩擦力のままだとすると、支点bが左向きにパイプを押す力はμNaよりも大きく、支点aが右向きにパイプを押す力はμNaよりも小さい、ということになり、パイプに水平方向に働く力がつり合いようがなくなってしまいます。「力をゆっくりとかける」という問題文の指定は、この時点で支点bの力を弱めて支点aがパイプに及ぼす動摩擦力につり合う力を加える(つまり支点bは静止摩擦)、と考えるべき、ということになるのでしょうか？ そもそも、最初の時点で、垂直抗力の小さい方の支点だけが動く、としているということは、支点aが滑り出すときには、支点aでの垂直抗力Naの方が小さいので、支点bは静止していると考えよ、ということでしょうか？
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