剛体のつりあい プロセス問題（3）を教えていただきたいです。 そもそものところ負のモーメント、正のモーメントとということも理解していません。 どっちもおんなじ方向回ってるから左回りやん。ってなります。 解説お願いします🙇

プロセス 次の各問に答えよ。 図1のように,点Pに 2.0Nの力を加える。 点0のま 2.0N -22cm 2) F わりの力のモーメントの大きさを求めよ。 OQ は力の作 用線に引いた垂線で, OP は25cm, OQは22cm である。 2 図2のように, 点Pに 8.0Nの力を加える。 点0のま わりの力のモーメントの大きさはいくらか。 (0) Q 図 1 25cm P 8.0N 3 図3のように,点A,Bに平行で逆向きの5.0N の力 を加える。 点A, B, Cのまわりの力のモーメントの和 はそれぞれいくらか。 反時計まわりを正とする。 図2 130° P 10 -50cm 5.0N 1.0mB 図3 Brie A 2.0m C 5.0NY 逆き 逆比 きい 4 図4のように, 軽い一様な棒に重さ w, 4w 3wの物 体が固定してある。 全体の重心はどこか。 -20cm -20cm- 図 4 コモ 5 図5のように,重さ5.0N, 長さ1.0m の一様な棒の 一端をちょうつがいで固定し,他端に鉛直上向きの力を 加えて棒を水平に保つ。 何Nの力を加えればよいか。 解答 W 4w 3w -1.0m- 図5 10.44N・m 2 2.0N・m 3 すべて -15N・m 4 左端から25cmの位置 5 2.5N

逆比に内分とか外分などどういうことか分かりません。 これは覚えるしかないのでしょうか？教えてください🙏🏻

(2) 平行な2力の合力 F1, F2 が同じ向きに平行なとき F1,F2 が逆向きに平行なとき (F≠F2) に 大きさ F=Fi+F2 向き F1, F2 と同じ。 合力F 作用点 F=F-F2|YO F1, F2 の大きいほうと同じ。 2力の作用点間を力の大きさの逆 2力の作用点間を力の大きさの逆比に 比に内分する点 l:l=F2: Fi 外分する点 h:l2=F2: Fi 力のモーメント (Fil=F2l2) 12 (Fili=F2l2) F2 F2 Fi F(合力) 大きいほうの VF(合力) Fi 力の外側になる Fの作用点のまわりの F, F2 の力のモーメントの和は0である。

【至急】 4️⃣(3)、(4)全く解き方が分からないので教えてください。

を答えよ。 39. (2) 地面に落下する位置は、投射点から水平方向に何mはなれているか答えよ。 4 重さ、長さLの一様な棒ABの一端Aを摩擦の ある壁につけ、反対の端Bに糸を結び、その糸を壁の 点Cに固定し棒を水平に保った。 以下の問いに答えよ。 ただし、棒と壁の間の静止摩擦係数はμとする。 f (1) 樺ABにはたらく力を回答欄の図に書き入れよ。 ただし、糸の張力の大きさをT A端でうける垂 A f=w- 3ヶ T = W. & 2 W-W-P 30° B 3 直抗力の大きさをN A端でうける摩擦力の大きさをfとする。 (2) 棒にはたらく力のつりあいを 鉛直成分と水平成分に分けて書き下せ。 ただし、 W,T,N, fから必要な文字を用いよ。 (3) 点Aまわりのモーメントの和が0であることを表す式を書き、NT, f をW を用 いて答えよ。 (4) 図のように棒が水平を保つために必要な、静止摩擦係数μの最小値を答えよ。 た だし、 答はルート、 分数のままでよい。. 5 √3 IW-X7 す √3 (W-f) 3 高さで密度が一様な直方体を、長さαの 底辺が斜面に沿う向きに平行になるようにし て、傾斜角 0 のあらい斜面上に置く。 このと 以下の間に答えよ。質量はmとする。 a b W-f

偶力が並進運動をしないで回転運動だけをするのはわかりますが、｢並行で逆向きの2力｣ 「並行で同じ向きの2力」は、並行運動も回転運動もするってことで合ってますか？それとも、並行運動だけで着るんですか？

2 剛体にはたらく力の合力と重心 本棚が,上の段だけに本を入れると倒れやすくなるのはなぜだろうか。この節では、 剛体にはたらく力の合力と重心の求め方や、 剛体の傾きと転倒について理解しよう。 A 剛体にはたらく力の合力 質点にはたらく複数の力の合 力を考えたように、1つの剛体 に複数の力がはたらく場合も、 並進運動や回転運動に対する効 果が同じとなるような1つの力 として,合力を考えることがで きる。 ●平行でない2力の合力 F1, 君が平行でない場合,これら の2力をそれぞれの作用線の交 点まで移動して,平行四辺形の 法則によって合成すると,合力 が得られる(図25)。 ②平行で同じ向きの力の合力 図26のように,下が平 行で同じ向きの場合の合力ア を考える。 F2 F 合力 F2 図25 平行でない2力の合成 A ーム Fi 0 (大きさF) 7 の 10 (大きさはFi+F2) B F2 (大きさ 2 ) 図 26 平行で同じ向きの2力の合力 点0のまわりの力のモーメントの和について Fi.h-F212=0 であるから,点は, h:l2=F2: F1 となる位 置にある。 (大きさはF-F2) (大きさF2) 2力とつりあう力を声とする と,合力の大きさは,声の 大きさと同じF1 + F2, 向きは 逆向きで, 同一作用線上にある。 また,同図より, 合力の作 用線は, 線分ABを力の大きさ A B (大きさFi) 合力 の逆比 F2: F1 に内分する。 図 27 平行で逆向きの2力の合力 点 0 のまわりの力のモーメントの和について 3 −F₁· h₁ + F2·l₂ =0 であるから,点は,L:L=F2:F, となる位 置にある。

物理、剛体の質問です。 下の解説の欄の右上に引いた〜〜の所のcos30度はどうやって求めれるか教えてください🙇‍♀️

WB=2WA であるかり、 針金 AOB の重心G は,線 X 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。 ①2m② ③m 4 √3 2 R m 130° 作用線 Img /3 考え方 棒にはたらく力は重力 mg, 糸の張力 T, 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 -m 30° © 21/1/12 m 【作用線は1点で交わる】 ちょうつがい おもりにはたらく力のつりあいより T-Mg=0 ‥.② ② 式よりT=Mg これを①式に代入して √√3 Mg: ·mg• 11/27 - m² よって M= 解答 (2) 転軸と考えれば,そのまわりの力のモーメントの和 が0であるから T・lsin 30°-mg. cos30°= 0 1 √3 2 30°mg_ m み -1=0 30° Mg [2007 本試] T Mg M AB間の から右向き 支点として として ① M W ⑦ ア 29. 質量 一点 し は 加

(エ)で「転倒し始める時はT'＝0、あるいはN'＝0」とあってT'＝0としてるんですけど(カ)のT''って0じゃないのですか？ (出典:難問題の系統とその解き方)

例題1 剛体のつりあい ① 次の文中の ] に適する数値(負でない整数) をそれぞれ記入せよ。 図のように、直方体の一様な物体Aが, 水平と45°の傾斜をもつ地盤Bの上に、質 量の無視できるロープCによって取りつ けられた構造物がある。物体Aと地盤B とは、接触しているだけである。 物体Aの質量:m=1.0×10° 〔kg〕, 重力 加速度の大きさ:g=10[m/s²], 物体Aと地盤Bとの間の静止摩擦係 数および動摩擦係数:μ=1/3, 2の値:1.4とし,ロープCは十分強く, 伸び縮みしないものとする。 (1) 静止しているとき, ロープCの張力は (ア)[ 盤Bが物体Aに作用する抗力の大きさは (イ) × 10°Nであり、地 × 10°Nである。 (2) 地震によって,次第に強くなる上下動(鉛直方向の動き)が起こ り,ある加速度が物体Aにはたらいたら,物体Aが転倒(物体Aが 地盤Bに対して,すべり・離れなどの動きを起こし、回転して倒れ る状態)を起こし始めた。 その加速度の大きさは (ウ) m/s' であ り,ロープCの張力は (エ)[ × 10°Nである。 (3) 地震によって、次第に強くなる水平動が起こり、ある加速度が 物体Aにはたらいたら, 物体Aが転倒 ((2)参照)を起こし始めた。 その加速度の大きさは (オ) m/s' であり, ロープCの張力は (カ) ×10°Nである。 〔東京理科大・改] 考え方の キホン y A hor 4m 45° + 2m. C B 力学において最も重要なことは、力を正しく見つけることである。 そして力がわかれば,それらを互いに垂直な方向に分解し、力のつ りあいの式を2つつくる。次に,適当な点のまわりの力のモーメントのつりあい この式をつくる。 あとは, 以上の3つの連立方程式を解くだけである。なお, 静止 摩擦力はつねに最大静止摩擦力が働いているとは限らないので, はじめからその 値をμN とおいてはいけない。 まず, 未知数として文字で表し (例えばF), つ りあいの式を解いて F の値を求めてから, FUN の条件を課せばよい。 また, 力のモーメントのつりあいの式は, 任意の点のまわりのモーメントで考えてよい が,なるべく計算が簡単になるような点を選べばよい。 すなわち、ある力の作用 線上の点を ントになるので計算が楽である。 水平面 カ学 2 3 波動

解説(2)の30l-20(1.0-l)=0で引き算になるのはなぜですか？

62 Ⅰ章 力学I 基本例題15 力のつりあいとモーメント 図のように, 長さ1.0mの軽い棒の両端A, B に, それぞれ重さが30N, 20Nのおもりをつるし, 点0 にばね定数 2.5×102N/m の軽いばねをつけてつるし たところ, 棒は水平になって静止した。 次の各問に答 えよ。 (1) ばねの伸びはいくらか。 (2) AOの長さはいくらか。 指針 棒 (剛体) は静止しており, 棒が受け る力はつりあっている。 また, 力のモーメントも つりあっている。 (1) では, 鉛直方向の力のつり あいの式を立てる。 (2) では, 点0のまわりの力 のモーメントのつりあいの式を立てる 解説 (1) 棒が受ける力は, 図のようになる。 ば ねの伸びをxとする と, フックの法則 F=kx から, ばね 30 N wxxxxxxx (2.5×102) Xx〔N〕 20 N A 30 N + 基本問題 128, 132, 133 2.5×10²N/m O KAB 1.0m 20 N の弾性力の大きさは, (2.5×102) × x [N] である 鉛直方向の力のつりあいから, (2.5×102) xx-30-20=0 x=0.20m (2) AOの長さを1〔m〕 とすると, BOの長さは (1.0-Z) [m〕 と表される。 点0のまわりで力の モーメントの和が0となるので 307-20(1.0-Z)=0 Z=0.40m <Point 力のモーメントのつりあいの式を立 てるとき,どの点のまわりに着目するのかは任 意に選べる。 計算が簡単になる点を選ぶとよい。

2番教えてほしいです。ちなみに1番の答えは②です。

長さが21で軽くてまっすぐな細い棒1がある。 棒1の両端にそれぞれの質量がと2の小物体A、 B を付け、図1のように、床に固定された先端を細くした支柱の上に、 棒1の中点0が接するように棒1を 置き､A、Bが同じ高さになるように手で支えた。 重力加速度の大きさをg とする。 mg 問1 A、Bそれぞれにはたらく重力による点0のまわりの力のモーメントの和を表す式として正しいもの を、次の①~⑥のうちから一つ選べ。 ただし、 力のモーメントは反時計回りを正とする。 1 ① -3mgl 2-mgl - 1/mgl ④/12mgl ⑥3mgl 次に、図2のように、 棒1を点0で折り曲げ、支柱の上に点0が接するように棒1を置き、 静かに手をはなすと､ OA と鉛直線とのなす角度が 01, OB と鉛直線とのなす角度が0になる状 態で全体は静止した。 ただし、 A、 B および棒1 は同一鉛直面内を運動するものとし、図2の角度 は正確に描かれているとは限らない。 omgl 1 問2 sing の値として最も適当なものを、次の①~⑤のうちから一つ選べ。 Sing1 - sin02 sinoz 0/1/20 0/ 2mg xℓ+mg xlo - mgl 42 ⑤ 3 2 M 給可線 www. 1 図 2 ZH 支柱 #1 2m 2mg 143

文章の理解が出来ないです。助けてください💦 Aが斜面と角柱の接触面の中にあるってどういうことですか？ その意味がわかった上で問題の質問もあるかもしれません。よろしくお願いします🙇🏻‍♀️

NG W F A 図 1.30 れる。 剛体に働く力のつり合い いくつかの力が,剛体の異なる点に作用し ている場合に,静止している剛体が静止し続ける場合, これらの力はっ り合っているという. 剛体に働く力のつり合いの条件は2つある。第1 の条件は,剛体に働く力のベクトル和が0だという条件 (1.20) F1+F2=0, Fi+F2+F3 = 0 あるいは F1+F2+F3+... = 0 である。この条件が満たされていれば,剛体が全体として移動していく ことはない. 剛体のつり合いの第2の条件は,1つの点Pのまわりの力のモーメン トの和が0だという条件である。この条件が満たされていれば,静止し ていた剛体が点Pのまわりに回転し始めることはない. 例題1 図 1.30 のように, 斜面の上に角柱が静 止している. この角柱が倒れない条件は,重力の 作用線と斜面の交点Aが斜面と角柱の接触面の C132 中にあることである。 このことを示せ. 解点Aのまわりの力のモーメントの和が0と いう条件から,垂直抗力 Nの作用線は点Aを通 らなければならない。 垂直抗力は接触面に作用す るのだから,点Aは接触面の中になければなら ない.

問9何ですけど解説を読んでも意味がさっぱりわかりません。 わかりやすく教えていただけませんか。 よろしくお願いします。

次に、図4のように、三角台の点Bに大きさと質量が無視できる滑車を取り付けて 伸び縮みしない軽い糸をかけ、その糸の一端に斜面上に置かれた小球Pを取り付けた。 糸の他端には質量 m の小球Qを取り付けて鉛直につるし、小球Pを動かないように支 えた。その後,支えを静かにはなすと,小球Pは斜面に沿って上向きに動き始めたが、 しばらくの間,三角台は静止したままであった。小球 P,Qの運動は重心Gを含む鉛 直面内でのみ行われるものとする。 B 30° Q(m)○ G O P(m) 30° A O 6 図4 問7 三角台が静止したままであるとき,小球Pの加速度の大きさ,および糸の張力 の大きさを求めよ。 問8 問7のとき,三角台が水平面から受ける摩擦力の大きさと向きを答えよ。 問9 小球Pがある点Cを通過した直後に,三角台が点0を通る辺を軸として回転を 始めた。点Cの×座標を求めよ。ただし、三角台が回転を始めたとき,小球Qは まだ水平面に達していない。 le