物理というか、数Aの外分の問題です。 (2)と(3)の作用線の求め方を教えてください🙇‍♂️ 答えは3m、6mです。

問7(1)~(3)のように, 剛体に2つの平行な力がはたらいている。それぞれ,合 X|力の向き,大きさ,および点0から作用線までの距離を求めよ。 6.0m 30N (3) 48N 1.5m 0 0 - 5.0m 4.5m 30N 60N 45N 1.0m 36N

モーメント 19問2 モーメントの式の重力を考えてる方の距離が重力は物体の真ん中に働くって考えるから、l1+l2/2だと思ってしまいました。。 なぜ引き算なんでしょうか？？ どなたか教えて下さると幸いです🥲

ロ 剛体のつりあい ●外力の和=0 ↑並進運動しない T 「問1 $3 剛 体 27 この筒を点A, B, Cを含む鉛直面内でなめ らかに回転できるように,Cを支点として支え たところ,図2のように端Aが床に接した。こ のとき,端Aおよび支点Cで、 筒が鉛直上向き に受けている力の大きさはそれぞれいくらか。 ただし,重力加速度の大きさをgとし、床はな めらかとする。 壁 ●任意の点のまわりのモーメントの和=0 ←回 転運動しない 板 B Mg 【注意】剛体がつっりあうとき、外力の作用線は一 点で交わる。 端Aで受ける力の大きさ 1 図2 支点Cで受けるカの大きさ 2 同 ,, Rおよびはしごにはたらく重力 Wを表す図として正しいものを一っ。 のm+) mg(1-) 号001+会) 0 mg 6mg1-) 仕切りで区切られた筒の CB の部分には水をためることができる。ちょうど猫 Bまで水で満たされたとき筒が回転を始めるようにしたい。筒の断面積を S, 水の 密度をpとするとき,lと 2の関係式として正しいものを一つ選べ。 問2 F 1 F wA wA RYN wA N N 0 =la+-SE の =G+2S R R m aSte の =le+-pSlz 問2 はしごの下端の点まわりの力のモーメントの和が0であることを表す式を一つ 4ヶ0 す m 選べ。 **20 (8分12点】/26 0 mg ; sin0-Flcos0=0 2 mglsin0-Flcos@=0 図に示すように,各辺の長さがa, b, hで, 密度が一様な質量 m の直方体のレンガがある。 このレンガを平らな板の上に置きゆっくりと傾 けた。重力加速度の大きさをgとする。 板の傾斜角が0のとき, レンガは静止した状態であった。このとき板からレン ガにはたらく静止摩擦力の大きさはいくらか。 0 mg h mg cose-Flsin0=0 ④ mglcos@-Fsin0=0 問3 (=5m, m=10kgとする。0を0から少しずつ大きくしていったところ。 0=45°をこえたとき,はしごが滑り出した。 はしごの下端と床の間の静止摩擦係数 はいくらか。 問1 00 8 2,2 2 12 2 mgsine mgcos0 mgtan0 問2 傾斜角0がhをこえたとき,レンガはすべりだすより先に傾いて倒れた。こ のとき tan はいくらか。 19 18分-12点】 //5 b h 6 b a b 0 a a 6 の a 質量mのかたくて一様な筒 ABがある。 この筒は両端が開いており, 図1のよう に ABの間Cに仕切りがある。 AC, CB の長さは,それぞれ, 4, 4である。 筒は十分細長く, 仕切りの重量は無視できると レンガがすべりだすより先に傾いて倒れるとき,板とレンガの間の静止摩擦係 数』と,a, b, hの間に成り立つ関係式として正しいものを一つ選べ。 B 問3 図1 h する。 Oglds

⑵を教えて頂きたいです🙇🏼‍♀️

3 転倒しない条件 高さ 0.16m で密度が一様な直方体を,長さ 0.12m の底辺が斜面にそう向きに平行になるようにして、 あらい斜面上に置く。 (1)斜面の傾きの角0を徐々に大きくしていく と,重力の作用線が図の PQ をこえたときに 直方体は転倒を始める。このときの角を 0。とするとき,(sin0。を求めよ。 (2)直方体と斜面との間の静止摩擦係数をμとすると, μがある値 μo より小さい ときは,直方体は(1)の状態になる前に斜面をすべり始める。山を求めよ。 0.16m P 0.12m 5

赤線の部分が分かりません。 私はRが力の大きさになると考えたので、R×ιcosθ(回転軸からの距離)と立式したのですが間違っているようです。 なぜιsinθなのでしょうか？教えて欲しいです。

例題 をカ 図のように,長さ1,質量 mの一様な棒 ABが水平であらい 床面に対して 60°の傾きで, 鉛直でなめらかな壁面に立てかけ られて静止している。 重力加速度の大きさをgとし, 棒の端B と床面の間の静止摩擦係数をμとする。 (1) このとき,棒が壁面から受ける垂直抗力の大きさR, 棒が 床面から受ける垂直抗力の大きさN, および静止摩擦力の 大きさFをそれぞれ, m, gを用いて表せ。 (2) 棒が静止できるためには μはいくら以上でなければならな いの Mg 60°。 いか。 床面 大 で THE を 鉄則物体にはたらく力をすべて描きだす (1) 一様な棒 ABの重心Gは ABの中点にある。壁面はなめらかなので棒 の端Aが受ける力は壁面に垂直な垂直抗力のみで, 壁面に平行な力は存 在しない。棒の端Bは摩擦がなければ水平右向きにすべるので,静止摩 擦力はこれを妨げる向き(水平左向き)にはたらく。これらのことより, 棒に はたらく力は図アのようになる。 (図アに力の矢印と, その大きさを AGug 基礎 を確認 静止摩擦力の向き 静止摩擦力は相手の面に対 して動き出そうとする向きと 逆向きにはたらく。 ア R A 描き込もう。) G mg 2 mg 9 2 N 60° B 床面 hag mg 物理- 10 mg.

（1）について、右ページの上に書いたように考えてはいけないのはなぜですか？

N- Mg A5判 滑らかな鉛直壁の前方 61の所から, 長さ 10, 質量Mの一様なはしごが壁に 立てかけてある。床とはしごの静止摩擦 係数はっであり, 重力加速度をgとす A LECURE (4 剛体のつり合い 17 (1) はしごに働く力は右のようになっている。 BC:AB= 61: 101=3:5 なので, 直角三角 形 ABC の辺の比は 3:4:5 である。Bのま わりのモーメントのつり合いより カ 垂直抗力 R A Rのうでの長さ る。 上端Aが壁から受ける抗力の大きさ と下端Bが床から受ける抗力の大きさ を求めよ。 のもし, 床とはしごの間の静止摩擦係数がある値より小さければ はしごは滑ってしまう。 その値を求めよ。 3 いま,このはしごを質量5Mの人が登り始めた。この人は下端。 からいくらの距離の所まで登れるか。 (4) この人が下端Bから 21の距離にいるとき, 上端Aと下端Bで働 く抗力の作用線の交点Pの位置を図中に示せ。 Mg×5l cos 0=R×10lsin@ 垂直抗力 *N Cos 0= 5 sin 0= R=Mg 回転軸としてBを選んだのは, 未知数の N やFに顔を出させないため(モーメントが0 重力 Mg B C 静止摩擦力F Mgのうでの長さ となっている)。 別解 Bと力の作用点との距離をうでの長さ としてもよい。ただし, 力を分解し, はしご に垂直な分力(赤矢印)を用いる。 5 (徳島大) ロ 3 Mg cos 0 ×51=R sin0×10Z こうしてRが求められる。 R Level(1) ★ (2), (3) ★ (4)★★ 剛体のつり合い 左右つり合い |上下つり合い 力のモーメントのつり合い (反時計回り=D時計回り) Base 上図で,鉛直方向の力のつり合いより <Rのうでの長さ Point & Hint (1) はしごに働く 力をきちんと図示することが何より大切。 力の図示…注目物体が受けている力を 矢印で描く。まず重力 mg を, 次に接 触による力を描く。 接触によるカとは, 糸の張力や接触面からの垂直抗カや摩擦 力などである。なお,「抗力」とは垂直抗力と摩擦力の合力を指していることに注意。 (2) 静止摩擦係数を μ 垂直抗力をNとすると, 最大摩擦力 Fmax は, Fmax3μN と なる。ただし, Fax は静止摩擦力の限界値であり, 物体がまさに滑り出そうとする ギリギリの状況でしか現れない力である。(4) Bでの抗力を計算する必要はない。 「剛体に3つの力が働き, 互いに平行でないときには, 作用線は一点で交わる」(な ぜか?)ことを応用したい。そこで重心の知識を生かす。 質量 m., m2, … N= Mg…の 力のつり合い Mgのうでの長さ 水平方向の力のつり合いより F=R……3 Mg B = M 抗力 Bでの抗力は VN+ F = 99 1+ 64 Mg N = Mg /73 8 F 別解 Aのまわりのモーメントのつり合いより の質点の N×101 cos 0 = Mg× 5l cos 0 + F×10lsin0 座標をx, X2, … とすると、重心の座槽r。け

物理が得意な方助けて下さい‪( ;ᯅ; )‬ この問題なんですが、これがオーソドックスな解き方なんでしょうか？もっと簡潔な方法(もしくはより分かりやすい方法)ってないもんなんでしょうか？ 教えて下さい🥺

問4 同じ立方体の積み木を複数個用意し, 図 6のように,いくつかの積み木を 験を行う場合を考える。面どうしは接着剤で強固に接着し、接着剤の質量や き,板を傾けていくときに積み木が板上を滑らずに転倒するのは、積み木を 面どうしがぴったり重なり合うように, 上に重ねて合体したもので同様の多 き、板を傾けていくときに積み木が板上を滑らずに転倒するのは、積み木。 何個以上重ねたときか。 最も適当な数値を, 下の0~⑥のうちから一つを べ。なお,板と積み木の間の静止摩擦係数は重ねた積み木の場合も積み大1 個の場合と等しく,必要ならば次ページの三角関数表の値を用いよ。 22 個以上 CT Imo]4 1 OGmoja E1 0 代 T代薬 図 6

上が問題、下が解答です。 赤線部分が出てくる理由がよく分からないです。力の大小関係の方のみ教えていただけると嬉しいです🙇‍♀️

A君 33 作用·反作用 右図の矢印は,水平方向の力を 表している。 作用·反作用の関係にある力を答えよ。 また、人および台車が右向きに動き出すとき,力の大 きさの大小関係を答えよ。 B君 F F 台車 センサー 10 F F 地面 F, F。 ヒント 物体が動き出すときには, 物体にはたらく力の合力が物 体の動く向きにはたらいている。 作用·反作用: FとF, F.とF, F. と下。F,とF。 力の大きさの大小: F3DF:>F,=F、>F;=F。>F;=F。 作用·反作用の関係にある力は、 2つの物体が互い 33 センサー 10 33 A君 B君 解説 に及ぼし合う,同一作用線上にあって, 大きさが等し く,向きが反対の力で, 異なる物体にはたらく2力で ある。その組み合わせは, FとF. F.とF。 F,とF。 F,とF。 人および台車が右向きに動き出すとき,それらには たらく力の合力は右向きである。F~F。の大きさをそ れぞれ F~F。とすると、 F,-F>0, F- F>0, F。-F,>0 また,作用·反作用の関係より, F= F, F;= F, Fs=Fe, F,= F。 したがって、F,=F:>F:=F.>F;=F.>F,=F. Fs F。 F 台車 F F2 地面 Fr F。

なぜ、垂直抗力Nの作用点は物体の中心になっているのですか？接触面の中心が作用点にはならないのですか？

第I章| カと運動一 二長。 図のように,水平とのなす角が0のなめらかな斜面上に, 質量 mの物体を置き,水平方向に大きさFの力を加えて静止させた。 重力加速度の大きさをgとして, 力の大きさFと, 物体が斜面か ら受ける垂直抗力の大きさを求めよ。 m 指針 物体が受ける力はつりあっている。 これらの力を互いに垂直な2つの方向に分解し, 各方向で力のつりあいの式を立てる。 解説 力をNとすると, 物 体が受ける力は図の ようになる。鉛直方 向と水平方向のそれ ぞれの力のつりあい から, 別解 物体が N 受ける力を,斜面に Fcos0 平行な方向と垂直な 垂直抗 N家 ANcos 0 方向に分解してもよ mgsin 0 い。この場合,各方 向における力のつり あいから, Fsin0 mgcose mg Nsin0 平行:Fcos0ーmg sin0=0 F=mgtan0 垂直:N-mgcosθ-Fsin0=0 式のに求めたFを代入して, mg 鉛直:Ncos0-mg=0 N=-mg cos0 sin°0 N=mgcos0+Fsin0=mgcos0+mg- cose 水平:F-Nsin0=0 これにNを代入し, mg(cos*0+sin°0) coso mg cos0 mg F=Nsin0= cosO Xsin0=mgtan0

写真の四角で囲ってある式がよくわからないので教えて欲しいです。力のモーメントがほんとによく分かりません。😭

重要例題5 棒のつりあい 3分 質量 m の一様な棒の一端が, 水平な床にちょうつがいで固 定されている。この棒の他端につけた糸を定滑車にかけて質量 Mのおもりをつけたところ, 図のような状態で静止した。M をm で表す式として正しいものを,次の①~⑤ のうちから1 つ選べ。ちょうつがいはなめらかに回転し,大きさは無視でき るものとする。また, 重力加速度の大きさをgとする。 て80 ちょうつがい。 Mg 30° mg 0 2m の V3 -m 2 の 2 m V3 (3) m m 2 [2007 本試) 転軸と考えれば,そのまわりの力のモーメントの和 考え方棒にはたらく力は重力 mg, 糸の張力カ T, ーちょうつがいから受ける力Rの3つであり,これ らの力はつりあっているので, 3つの力の作用線は 1点で交わる。棒の長さを1として, 棒の下端を回 が0であるから。 T:Isin30°-mg* 。 1 cos30°=0 o代合のa …の おもりにはたらく力のつりあいより T T T-Mg=0 2式より T=Mg これをO式に代入して 30° Fe V3 -1=0 1 esinzo Mg·。 mg* Mg R mg 30° V3 よって M= m 2 (作用線は1点で交わる) 解答 の

この問題解説して下さい

tane, =| アであり, 倒れない条件から tan@, で直方体は倒れることなく滑り出した。 このとき滑り出す条件から 図(1)のように,a>bのとき, 角度0を徐々に大きくしていくと0=0, チェック問題 4 盛度が一様な直方体を粗い斜面上に図のように置いた。 a, bは直方体 の辺の長さであり,斜面と直方体の間の静止摩擦係数を』とする。 思やや難4 図1)のように,a>bのとき, 角度0を徐々に大きくしていくと0=0, で直方体は倒れることなく滑り出した。このとき滑り出す条件から tone, =| アであり, 倒れない条件から tan@, <イである。 図2)のように, a<bのとき, 角度θを徐々に大きくしていくと0=0。 で直方体は滑り出す前に傾き倒れ始めた。このとき倒れ始める条件から であり, 滑らない条件から tane, < エである。 ナ ゥ tane,= 図(1) 図(2) a 6 0 空欄ア~エに当てはまる式として正しいものを次の①~④のうちからそ れぞれ1つ選べ。同じ番号を選んでもよい。 Onst 1 2 Ho b の a a 0 Ho ③一 b Gmente 第1章 UT