剛体のモーメントについて

質問

逆向きの平行な2力F1(作用点A),F2（作用点B）、(F2>F1)の合力は、F2の向きに大きさがF=F2-F1になり、作用線は、それぞれの力の作用点間をl1:l2=F2:F1に外分する点Pを通る、とありますが、質問です。
(1)この剛体は、AB間のどこか(点Cとする）を支点にして回転運動するのではないでしょうか。
(2)モーメントがCP×Fになるということでしょうか。
(3)なぜ、教科書には、この物体がどのように回転するかの記述がないのでしょうか。
よろしくお願いします。

回答No.2

sirasak · ベストアンサー

添付図のような問題ですか？

(1)この剛体は、AB間のどこか(点Cとする）を支点にして回転運動するのではないでしょうか。
・・・力を与え続けると回転運動が続くと思いますが、押し比べみたいな一時的チカラなら回転しないと思います。

(2)モーメントがCP×Fになるということでしょうか。
・・・そうだと思います。

(3)なぜ、教科書には、この物体がどのように回転するかの記述がないのでしょうか。
・・・剛体のモーメント問題とあるので支点がCと明確に記述してなくても分かるだろうと言うことだと思います。
図が無いので一度学習した経験が無いと想像しか出来ない分かり難い問題ある問題だと思います。

回答No.1

CygnusX1

剛体が無重量空間に浮かんでいる物として考えます。
(1) 剛体は回転します。その中心は剛体の重心です。重心を C とします。
　重心は A B 間になくても構いません。
(2) モーメントは CA ×F1 + CB ×F2 となります。CA, CB はベクトルとして考えなければならないので、厄介ですね。簡単のために直線上に A C B と並んでいて、それに直角に F1, F2 が働くとすれば、
　M = CA×F1 + CB×F2
A B C と並んでいるのであれば
　M = CA×F1 - CB×F2
となります。
　このモーメントによって剛体は回転します。
　同時に、F2 - F1 の力によって F2 の向きに動き始めます。

(3)なぜ・・・なぜでしょうね? わかりませんm(_ _)m

動く速度や回転速度は質量や慣性モーメントや力がどのようにかかり続けるのかによって変わってきますのでなんとも言えません。