高１程度の力学の問題です。

質問

この問題が分からなくて困っています。
解答は提示されているのですが、解説がないため、どうやってその答えにたどり着くのかがわかりません。
どうか力を貸して下さい＞＜

～以下問題～
図１のように、長さ２ａの棒ＡＢを長さ２ａの糸２本で点Ｐからつり下げた。
さらに、ＡＢの中点に質量ｍのおもりをつり下げた。
ただし、棒ＡＢと糸の質量は無視できるものとし、また重力加速度の大きさをｇとする。

(1)Ａ端に取り付けた糸の張力の大きさはいくらか。

おもりをつり下げる位置をＢ端からｘ(＞ａ)の距離の位置にしたところ棒が傾いたので、
図２のように、Ｂ端を水平方向に力Ｆで押して棒を水平に保った。

(2)力Ｆの大きさはいくらか。

↓図と解答はこちら
http://p.pita.st/?y7q1olmw

(1)に関しては、力のつり合いの式を立てて解いてみたところ、答えが√(3)・ｍｇ/３となりました。
念のためモーメントのつり合いを使ってみても、同じ答えになりました。

(2)に関しては、水平方向と鉛直方向に関するつり合いの式を立て、Ｂ端を軸としたモーメントのつり合いの式をたて、
それらを連立(代入)させて答えを求めたところ、Ｆ＝√(3)・ｍｇｘ/(３ａ)－√(3)・ｍｇ/３となりました。

回答No.1

gohtraw · ベストアンサー

初めの問題ではＡ端にかかる糸の張力の垂直成分がｍｇ／２となるので張力はｍｇ／２＊２／√３ですね。
　次の問題はＡ端にかかる張力は
　　　垂直成分がｍｇｘ／２ａ、
　　　水平成分がｍｇｘ／２ａ／√３
　一方Ｂ端にかかる張力は
　　　垂直成分はｍｇ（１－ｘ／２ａ）、
　　　水平成分がｍｇ（１－ｘ／２ａ）／√３
　これで水平方向のつりあいを考えるとＦが求められるはずです。

お礼

なるほど、垂直成分を基準にして計算すると分かりやすいですね。
ありがとうございました。

回答No.2

htms42

御質問の意味がよく分かりません。

＞解答は提示されているのですが、解説がないため、どうやってその答にたどり着くのかがわかりません。

答え
（１）√(3)・ｍｇ/３となりました。
（２）Ｆ＝√(3)・ｍｇｘ/(３ａ)－√(3)・ｍｇ/３となりました。

これはあなたが解いた回答ですね。

問題集の解答と合わないということですか。

私もやってみましたがあなたの解答と同じになりました。
（１）は＃１のご回答でもあなたの解答と同じですね。
（２）問題集の回答には√２が入っています。
　　　この図の場面で√２の出てくる要素は考えられません。

何か違う問題の解答と入れ替わっているということはありませんか。
特に難しい問題でもありませんから問題集の方で計算間違いをするということも考えられません。

お礼

やはり同じ解答になりましたか。
提示されている解答は、手書きのものですので、書いた人が計算間違いをしていたのかもしれません。
ご回答ありがとうございました。