2022年06月21日

高校物理「力のモーメント」一様でない棒の重心A

高校物理「力のモーメント」一様でない棒の重心A

◆問題

重さ50N,長さ1.0mの太さが一様でない棒ABが水平面上に置かれている。端Aを少し持ち上げるには、鉛直上向きに20Nの力が必要だった。

(1) 棒の重心はAから何mの位置にあるか求めよ。

(2) 端Bを持ち上げるには何Nの力が必要か求めよ。


この記事では(2)を解説します。


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◆解説

力のモーメントに関する基本的な問題です。

「少し持ち上げる」というのは、目に見えて傾けるのではなく、端Bが地面と接しない程度にわずかに持ち上げることを意味します。
棒は傾きもせず、加速度が発生したりもせず、端Bが地面からわずかに離れるだけです。
だからその状態で、力も力のモーメントもつり合っていると考えることができます。

重心の位置は(1)で求めたように端Aから0.60mです。
Bにかかる力をxNとして、端Aのまわりの力のモーメントのつり合いの式を立てると、

1.0×x=0.6×50
   x=30

よって、30N


ちなみに、力のつり合いを考えて、端Aと端Bで合計50Nだから、50−20=30Nと考えることもできますね。


この問題の最初に戻る→重心の位置


■関連問題
バネにつるされた棒に2つのおもりがつるされたとき

力のモーメント・運動量まとめ


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posted by えま at 21:00| Comment(0) | TrackBack(0) | 高校物理 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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