ベストアンサー 至急!! 力のつり合いの問題を教えてください。 2013/04/21 17:27 力のつり合いの問題について教えていただきたいです。 これが問題文です。 図に示すように、傾きが20度の斜面を重量50000Nのケーブルカーがのぼる。支柱A,Bの距離が70mの時、支柱間の中央点Cで鉛直下方に2m以上垂れ下がらないようにしたい。下側のロープに加えるべき張力T1(重りの重さW)と上側のロープの張力T2を求めよ。ただしロープの重さは無視する。 まずヒントを参考に値を入れてそのうえで三角関数を使って解いT1,T2の値は出したのですが、解答と同じ値が出ないので困っています。 画像を拡大する みんなの回答 (1) 専門家の回答 質問者が選んだベストアンサー ベストアンサー ORUKA1951 ベストアンサー率45% (5062/11036) 2013/04/21 18:27 回答No.1 三角関数の値は図に明記してあるので、負荷と張力の比はすぐ出ると思いますが?? 三平方の定理が必要 画像を拡大する 通報する ありがとう 0 カテゴリ 学問・教育自然科学物理学 関連するQ&A 力のつり合いの問題です 質量mのおもりを鉛直方向と45°および60°の角をなす2本の軽い糸でつるす。それぞれの糸の張力を求めよ。という問題で、 水平方向の力のつり合いの式は T1sin45=T2sin60 鉛直方向の力のつり合いの式は T1cos45+T2cos60=mg となって、これを解くと T1=√6(√3-1)mg/2 T2=(√3-1)mgとなるとあるのですがどう解いたら、こうなるのかが分からなくて、困っています。教えていただけたら幸いです。 人を乗せた板での力のつりあいについて http://okwave.jp/qa/q8547092.html この質問の(2)板の上の人が自分でひもを引き、板を床から浮かすためにはすくなくとも何Nの力が必要か。 について教えて下さい。 回答者は、 「板が床から浮くために、ロープにかかる張力をTとします。これは人がロープを引く力になります。とりあえず、Nでなくkg重で考えます。 まず、人は自分の出したTの力で上に引かれています。乗っている板にかかる力は張力Tだけ減りますから、その力は下向きで、50-Tですね。 人が板を押し下げる力より、板が人を押し上げる力のほうが大きければ、人(と板)は浮いていられます。 人↓:50-T ━↑:T-10 ですから、 T-10≧50-T」 と回答しています。 私が現在取り組んでいる問題もほぼ同じ問題で、それでは人・板について別々に釣り合いの方程式を解いています。人の釣り合い式は T+N=50g(T:人が引く力(糸の張力)、N:人と板の間の抗力) と記されています。 そこで疑問なのですが、「人は自分の出したTの力で上に引かれて」いるとして釣り合いの式が求められているのが疑問です。 例えば他の問題で、滑車を通して物体1と物体2が釣り合っている場合、それぞれに釣り合いの式を求めるとすると、この場合 T=M1g T=M2g ∴M1=M2 となります。糸の張力に対して物体がぶら下がっているだけの、物体の自重で釣り合うようになっているということでしょう。 ところが、この人が板を浮かす問題では、人での釣り合いの際、自重に加えて恣意的に下向きに力を加えているので、下向きのFが必要なのではないのですか?先にあげた例題と同じように、ぶら下がっているだけならT+N=50gでもよいと思うのですが。 このあたり教えて下さい。よろしくお願いします。 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(>_<) おもりのつり合いの問題 この問題が全く解けません。どなたか分かりやすく解き方を教えてください。 長さ1.0mのひもに重さ10Nのおもりをつけて、天井からつるす。このおもりに水平方向の力Fを加えて、水平方向に0.50mずらしてつりあわせるには、力Fの大きさをいくらにすればよいか。 また、このときのひもの張力Tの大きさを求めよ。 物理I 力のつりあい 物理I 力のつりあい 天井から質量mのおもりを糸でつるし、ばね係数kのばねを用いておもりを水平に引くとき、糸が鉛直とΘの角をなしてつりあった。重力加速度をgとして次の問いに答えよ。 (1)糸の張力の大きさを求めよ。 (2)ばねの伸びを求めよ。 という問題で、答えが(1)mg/cosΘ (2)mgtanΘ/k です。 なぜこの答えになるのか、解説をみてもわかりません。 解説お願いします<(_ _)> 斜面上での力のつりあいに関する問題が分からなくて困っています 問題はこれです 傾きが30°のなめらかな斜面上に、重力の大きさが6.0Nの物体をのせ、水平方向から力を加えて静止させた。 物体が斜面から受ける力の大きさはいくらか という問題です。 重力の大きさが6.0Nということの意味がわかりません。 質量(m)と重力(g)がわかっていれば垂直抗力(N)はN=mgなのでわかるのですが・・・ 回答お願いいたします。 斜面上での力のつりあいに関する問題が分からなくて困っています 問題はこれです 傾きが30°のなめらかな斜面上に、重力の大きさが6.0Nの物体をのせ、水平方向から力を加えて静止させた。 物体が斜面から受ける力の大きさはいくらか という問題です。 重力の大きさが6.0Nということの意味がわかりません。 質量(m)と重力(g)がわかっていれば垂直抗力(N)はN=mg×cos30°なのでわかるのですが・・・ 回答お願いいたします。 糸の張力の問題 図のように糸で質量mのおもりをつり下げてθだけ傾け、おもりを放した瞬間の 糸の張力を求めよ、という問題です。 糸の張力をTとすると、張力の鉛直成分は上向きにTcosθになり、おもりは下向きにmgの 力を受けているので、Tcosθ=mgより、T=mg/cosθ とするのは間違っているということですが どうしてでしょうか? おもりを放した瞬間は加速度が0なのでつり合いの式が成り立つような気がするのですが。 正解は重力を糸の方向に分解してT=mgcosθとなっています。 以上よろしくお願いいたします。 このつりあいの式がよくわかりません 質量Mのおもりが糸でつながれており、糸と鉛直線となす角をθとし図のようにつりあっているとする 張力をTとした時Tを求めよ なんですが この時鉛直方向での力のつりあいを考えると Tcosθ=MgよりT=Mg/cosθとなります しかし糸方向でかんがえると T=Mgcosθとなるのですがどこが間違っているでしょうか? たぶん糸方向でかんがえた場合T=Mg/cosθにならないといけないのでしょうが なす角θをなしている糸方向の質量Mの力は何度考えてもMgcosθとなり解けないです 物理の問題でわからない問題があります>< 問題は質量m の錘に軽い紐をつけて吊り下げ、錘を水平方向に引いたところ、紐が鉛直方向と角度αをなしてつり合った。錘を水平方向に引いた力、紐の張力を求める。 (1)重力W、張力T、水平に引く力F の間にはどのような関係があるか。 (2)水平方向をx 軸、鉛直上向きにy 軸をとり、それぞれの力W、T、F を成分で表せ。 (3)各成分について、つりあいの条件を示せ。 (4)張力、水平方向の力の大きさを求めよ。 多くてすみません。分かるものだけでもいいのでよろしくお願いします。 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。) 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。 物理の問題が分かりません><助けてください改 問題は 質量の異なる2 つの物体が図に示すように滑車に架けた軽くて摩擦 のないロープでつながれている。質量m2 のブロックは傾斜角θの滑 らかな斜面上にある。2 つの物体の加速度、およびロープの張力を 求める。(1)物体m1 とブロックm2 に対する力の作用図を描け、m1 に 対する加速度をa としたとき、(2)水平方向と鉛直方向の運動方程式 を示せ。(3)a>0 であるためにはどのような条件が必要か、(4)ブロッ クm2 に関して斜面に平行な成分と斜面に垂直な成分について運動 方程式を求めよ、(5)加速度と張力を求めよ、(6)加速度の結果は、ど のように解釈できるか です。 僕の回答は(1)はm1のほうは重力と張力(T)、m2のほうは斜面方向のm2gsinθと垂直のm2gcosθと垂直抗力(N)と張力(T)だと思います。(2)m1a=T-m1gとm2a=m2gsinθ-T(3)m1>m2でしょうか?(4)(5)(6)わかりません>< すみませんが、僕の回答があっているかと分からない問題を教えてください。どうかよろしくお願いします。 高校物理の問題(剛体のつりあい) 高校物理の問題です。 長さ2l、質量Mの一様な板の一端Aは壁に固定したなめらかな蝶番のまわりに回転し得るものとする。板の他端Bにはひもが取り付けられ、このひもは天井の2つの滑車を通して他端が鉛直にたれ下がっている。板は水平になっていて、Aから距離aのところに質量mの人が乗っていてこの糸を鉛直下方に引っ張っている。全体がこのままで静止の状態にあるとき、糸の張力T、板から人への垂直抗力をNとするとき (1)人にはたらく力のつりあいの式を記せ。 解:T+N=mg (2)蝶番Aのまわりの力のモーメントのつりあいの式を記せ。 解:T・2l-Mg・l-N・a=0 (3)以上の2つの式から垂直抗力Nを求めよ。 解:N=(2m-M)gl/(2l+a) (4)人がさらに糸を引くとき、板から足が離れずに上昇するための条件を求めよ。 この(4)の解答で、N≧0から(3)のNを用いてm≧M/2、 T・2l-Mg・l-N・a>0から(3)のNを用いてT>(Ml+ma)g/(2l+a) とあるのですが、板が上昇した時点で(1)、(2)のつりあいの式は成り立っていないので (1)と(2)の式を用いて出された(3)のNの値は(4)では使えないのでは?と思ってしまいます。 ここはどう考えるべきなのでしょうか? 高校物理 力の向きがよくわかりません。 よろしくお願い致します。今年から物理をはじめた初心者です。 力の向きについてよくわからないので、教えてください。 よろしくお願い致します。 問題 質量MのAに質量m、長さlのロープを取り付け、なめらかな床上をFの力で引っぱる。付け根からx離れた位置でのロープの張力Tを求めよ です。 私の答えは、T=-(lM+mx)F/l(M+m)です。 しかし、答えは、T=(lM+mx)F/l(M+m)でした。 つまり、プラスマイナスが間違っていました。 解答と見合わせると、張力Tの取り方が間違っていました。 xの位置の張力なので、xの位置で、左右に張力がかかります。 右向きと左向きです。 私は、この左右の張力のうち、左向きが物体Aにかかり、 右向きが残りのロープにかかると考えました。 が、解答は反対で、左向きの張力が、残りのロープにかかり、 右向きの張力が、Aとロープにかかるとなっていました。 でも、どうしてそうなるのでしょう? 左向きの張力は、右半分のロープがAとロープを押している力、 右向きの張力は、Aとロープが右半分のロープを押す力だと思います。 ということは、Aにかかる力は、右半分のロープにおされた、左向きの張力で、 Bにかかる力は、力FとAから受けた力である右向きの張力だと思います。 この考え方間違っているでしょうか? 基本的なところだとは思いますが、アドバイスをいただけるとうれしいです。よろしくお願い致します。 物理の問題を解いていただけませんか? 物理の問題を解いていただけませんか? 問題1 ある大きさの力を質量m1 の物体に加えたところ、3.0m/ s2 の加速度が生じた。 同じ力を質量m2 の物体に加えたところ、こんどは1.0m/ s2 の加速度が生じた。 (1) m1 /m2 の値はいくらか。 (2) 質量m1 とm2 の物体を合体させ、それらに同じ大きさの力を加えると、両物体に生じる加速度はいくらか。 問題2 体重50Kg 重の人がヘリコプターから吊された軽いロープにぶらさがっている。重力加速度の大きさを9.8m/ s2 とする。ヘリコプターの加速度が、 (1)上方に6m / s2 のとき、ロープの張力を求めよ。 (2)下方に4m / s2 のとき、ロープの張力を求めよ。 力の問題 重力加速度や動摩擦係数を学びましたが、その中で次のような問題がありました。 傾きの角がθの荒い斜面上で、物体に斜面に沿って上向きに初速Voを与えると、物体は斜面を上がっていった後、下がってきた。元の位置を通過するときの速さはいくらなのでしょうか?斜面と物体の動摩擦係数をμとしたとき、どんな値になりますか? 速さというのが公式にどう組み込まれるのかが分からないのですが? よろしくお願いします! [至急]物理の問題で質問があります (1)質量mのおもりを3つの紐で吊って釣り合いの状態にしたところ、図のように上の2本の紐の角度が直角になった。紐1の張力を求めなさい (a)mgtanθ (b)mgcosθ (c)mgsinθ (d)mg/tanθ (e)mg/cosθ (2)質量mのおもりを水平な天井から3つの紐で吊って釣り合いの状態にしたところ、図のように上の2本の紐の天井からの角度がθ、φとなった。紐1の張力を求めなさい (a)mgcosθ/sin(θ+φ) (b)mgcosφ/sin(θ+φ) (c)mgsinθ/sin(θ+φ) (d)mgsinφ/sin(θ+φ) (e)mgtanθ/sin(θ+φ) という問題なのですがよくわかりません。回答よろしくお願いします。 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。