Question

ちづ

教えて頂きたいです🙇‍♀️

B 屋外の水平な物干し竿に重さ W,底辺の左端が A,右端がBのハンガーをぶ
ら下げたところ, 図3のように,ハンガーの底辺 AB が水平となってハンガー
が静止した。 このとき, 底辺 ABの中点をC, ハンガーの上部と下部の接続点
を D, 物干し竿とハンガーの接点をEとすると, 点 C, 点D, 点Eは同一鉛直
線上に並んだ。 線分AC と線分 CB の長さをともにLとする。 物干し竿と底辺
AB は常に垂直であり,ハンガーと物干し竿の間の摩擦力は無視できるものとす
る。ただし, 風は吹いていないものとする。
A
E
物干し竿
D
ハンガー
...........
C
B
L
L
図 3

問5 続いて, 外力の大きさをゆっくりと0まで小さくしていくと, 図5のように
底辺 AB が傾いた状態でハンガーと靴下が静止した。 ハンガーと靴下を1つ
の物体とみなしたとき, その重心Gの位置を黒点で表した図として最も適当
なものを,後の①~④のうちから一つ選べ。 14
A
A
•G
靴下
B
B
図5
B
B
A
•G
B
A
•G
B

問5 図5のように底辺 AB が傾いてハンガーが静止しているとき
ハンガーに作用する重力と靴下に作用する重力の合力を考える。靴下
に作用する重力について,作用点を G1, 大きさをwとすると, ハン
ガーと靴下を1つの物体とみなしたときの重心G は, 線分 GiGoを重
力の大きさの逆比 W: w に内分する点である。 大きさがw+ W の重
力の合力は点Gに作用し, 重力の合力の他にハンガーに作用する力
は点Eに作用する抗力のみであるから, 重力の合力と抗力の作用線
が一致する。 よって,次図のように重心Gは点Eの鉛直下方に存在
する。したがって,正しい選択肢は②である。なお, w は問 4 で求め
た To と同じ大きさであるから,
w= To= (1-4)
である。
抗力
E
D
Go
G
B
A
C
G1
重力の合力
w+W
(答) 14…②