Question

くるみ

物理
力のモーメントです。
（4）でfgまわりの力のモーメントを求めるのですが、摩擦力が反時計回りで、垂直抗力が時計回りになるのがよくわかりません。
どなたか教えてください。

高さが [m]、底面の一辺の長さがmの正方形で,密度が一様な質量 m[kg]の直方体abed-efghを下
図のように水平面に置かれた斜面上のA点に置いた。 斜面は取り替え可能であり、 異なる材質のものを実
重力加速度の大きさをg[m/s']として, 以下の問いに答えよ。 なお, 問 (1), 問 (3) を除いて, 答えを導く過程
験によって使い分けた。 また, 斜面と水平面のなす角 9 [rad]は, その大きさを変化させることができる。
も記述すること。
b
e
a
d
00
b
A
a
まず,なめらかな斜面を 0 = 0, [rad] となるように設置してA点に直方体 abcd-efgh を置いたところ,
方体はそのまま斜面をすべり始めた｡
(1) の解答欄
A
(1) このとき、直方体 abcd-efgh に作用しているすべての力の大きさおよび向きを,解答欄に示せ。 ただ
し、向きは矢印で図示し, 大きさは矢印の周囲に記入すること。
e
(2) 直方体 abcdefgh が斜面を下る際の速さおよび加速度の大きさを, 動き始めてからの時間を f[s] とし
て, およびg の中から必要なものを用いて答えよ。
次に,静止摩擦係数がμの斜面に取り替え、直方体abcdefgh をA点に置いた。
(3) 0 0 = 0 rad から徐々に大きくして0=0, [rad] となったとき, 直方体 abcdefghは静止したままであ
った。このとき、直方体 abcdefghに作用しているすべての力の大きさおよび向きを、解答欄に示せ。
ただし、向きは矢印で図示し, 大きさは矢印の周囲に記入すること｡

0₁
A
(3)の解答欄
(4) 00=0, [rad] からさらに大きくして0=0, [rad] となったとき、直方体 abcdefgh がすべることなく転
倒し始めた。このとき, 辺fgから重力の作用線までの距離を答えよ。 また, tan O2 を答えよ。
次に、静止摩擦係数が山の斜面に取り替え、直方体abcdefghをA点に置いた。
(5) 98, [rad] のとき, 直方体 abcd-efgh が転倒しないですべるためには、斜面の静止摩擦係数は,ど
このような条件を満たせばよいか答えよ。 ただし, 0, <82 とする。

(4) 直方体が転倒し始めるのは重力の作用線が辺fg
を通るときだから、辺gから重力の作用線までの距
離は0。
また,このとき辺tgのまわりの力のモーメントのつ
りあいの式は
2
71
2
tan 82 = 7/1
mg sin A2
img cosbr = 0
2