壁に固定された棒
図のように,質量
で長さ
の棒が糸で吊るされ,壁に固定されている.糸の張力を
とする.また,壁と棒が接触している点
において,壁が棒を押す力(垂直抗力)を
, 壁と棒の摩擦力を
とする.ただし,
,
,
の大きさを
,
,
とし,重力加速度
の大きさを
とする.以下の棒に関する設問に答えよ.
水平方向の力のつり合い条件を書け.
解答
解説
水平方向に働いている力は,
の水平方向の分力と
である.
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鉛直方向の力のつり合い条件を書け.
解答
解説
鉛直方向に働いている力は
,
,及び,
の鉛直方向の分力である.
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点
のまわりの
力のモーメント
のつり合い条件を書け.
解答
解説
点Oのまわりの垂直抗力
,及び,摩擦力
のモーメントの大きさはゼロである.点Oから張力
の作用線までの距離は
なので,点Oまわりの張力
のモーメントは,反時計回りを正として,
である.重力のモーメントは,時計回りとなるので
である.
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を
を用いて表せ.
解答
,
,
閉じる
解説
より,
より,
より,
閉じる
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学生スタッフ作成
2020年9月17日