Question

ぽ

解き方教えてください🙇‍♀️

① 質量 m,長さの棒の一端A を鉛直なあらい壁にあて、他端Bと壁面Cを糸で結ぶ。
この棒に質量 2mのおもりをAから21の点Pに下げたら, 棒は水平で糸は棒と30°の
C
Tsinfo-
T
角をなしてつりあった。 このとき糸の張力 T, A端には
たらく摩擦力 F, 垂直抗力 Nの大きさを、重力加速度の
大きさをg として求めよ。
解答 T=4mg, F=mg, N=2√3mg
つりあい 成分 Tsin60+N=Tcos30°
モーメント
成分 Tsin30°+F=Tcos60°+mg+2mg
Trosto
A
>N
3
4
·1
mg
30°
IP
TTSBO
B
2m
2mg

Answer 1

イウ

つり合いの式は、必ず一つの物体に着目して作って下さい。あなたの作った式は壁にかかる力も式に入れてしまっています(左上のTをかく必要は今回はないです)
今棒にかかっている力は
棒にかかる重力mg,お守りが吊るされた糸からかかる張力2mg,糸からの張力T,壁からの垂直抗力N,壁との間の静止摩擦力Fです
これでつり合いの式を作ると
(Y成分)
Tsin30°+F=mg+2mg①
(X成分)
N=Tcos30°②
となります
未知数はT,F,Nの三つで、式は二つなのでモーメントの式が必要なことがわかります(必ず確認しましょう)
Aの周りのモーメントの式を立てていくと
反時計回り＝時計回り
LTsin30°＝1/2 Lmg+3/4 L×2mg③
となります
③でTが求められるので
それを①,②に代入してFとTを求めましょう

イウ

訂正FとTを求めましょう→FとN

ぽ

左上のTを考えなくていいのはなんでですか、？

イウ

左上のTは糸が壁を引っ張る張力です
つり合いの式とはその物体にかかる力についてのものなので壁にかかる力は考えません

ぽ

なるほど、、棒周辺の力だけでいいんですか？？

イウ

棒周辺というより棒にかかる(棒を作用点とする)力のみについて考えます

ぽ

なるほど！ありがとうございます！！🙇‍♂️