Question

なで

高校物理　物体が傾く条件の問題です。
（7）の解法を教えていただきたいです。

*15.(物体が傾く条件)
一辺がa[m) で質量が m [kg〕 の一様な立方体形の物体が水平面上
に置かれている。物体と水平面の間の静止摩擦係数をμとし, 重力加
速度の大きさをg[m/s°] とする。 図1,図2,図3は物体の重心を通
る鉛直断面を表している。
図1のように物体の右下の角Aに水平方向右向きの力を加え,その
カの大きさを徐々に大きくすると物体がすべり始めた。
(1) 物体がすべり始めたときの右向きに加えた力の大きさを求めよ。
次に,図2のように物体の右上の角Bに水平方向右向きの力を加え,その力を徐々に大き
くしたところ,物体はすべることなく傾き始めた。
(2) 重力による角Aまわりの力のモーメントの大きさを求めよ。
(3) 物体が傾き始めたときの右向きに加えた力の大きさを求めよ。
(4) 物体が水平面上をすべることなく傾き始める場合の,静止摩擦係
数μの条件を求めよ。
今度は,図3のように物体の左上の角Cに水平方向からの角度
mg
a-
図1
a
B-カ
の
図2
O[rad] (0s0s-
ハ)の向きにカを加えた。その力を徐々に大きくした
ところ,加えた力の大きさがF[N)のときに, 物体はすべることなく
傾き始めた。
(5) 物体が傾き始めたときに,物体が水平面から受ける垂直抗力の大
きさを求めよ。
(6) 物体が傾き始めたときの力の大きさFを求めよ。
(7) 0を変えると, 物体が傾き始める力の大きさFを最小にすること
ができる。その角度 6m [rad] を求めよ。 今
(8) Omの方向に力を加えるとき,物体が水平面上をすべることなく傾き始める場合の, 静止
摩擦係数μの条件を求めよ。
ドカ
図3
25in0r050= Sin2
(14 金沢大)
(1 pmg
( - amg
()--ot =0,
m
T。
(41*ミ4
0.5ミA
guist-bw -N 14)
(6) Aのまわりのカのモーメトは
amg-facos(年-0)20
0)- cos co>0t
ここ co4-
号(oe )
ニ
FrAn、長(she489) =
FV
こ0
aw4
fCstmot cos0) 20
2(5mg4co8)

物理