Physics
มัธยมปลาย
เคลียร์แล้ว

この問題の解き方を教えてください...
どのように考えたらいいのですか...?
解説お願いしますm(_ _)m

2. 長さ 2.0m 質量 3.0kg の一様な硬い棒の下端 0 を蝶番で床にと めた。棒が水平となす角が 60°になるように, 棒の上端 P に付けた ひもを水平に引いて支えた。 ひもを引く力の大きさは何 N か。重力 加速度の大きさを 9.8m/s2 とする。 3060 P ②m 13.kg. O 60° 蝶番の床
剛体 重力加速度

คำตอบ

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■長さの反映とは
力のモーメントを計算には、長さ(うでの長さ)を用います。

■力のモーメント
力のモーメント(支点のまわりに回転させようとする能力の大きさ):M=F×L
・M:力のモーメント
・F:力の大きさ(棒にはたらく力)
・L:うでの長さ(支点からの距離)

■問題・解き方の概要
・棒はθで傾いている
・「一様な棒」なので、棒が倒れようとするモーメント力のうでの長さはL/2(重心は中心にある)。
支点をOとして考え、棒が倒れようとするモーメント力(mgcosθ×L/2)と、ひもで引っ張るモーメント力(Fsinθ×L)が釣り合っていると、棒は回転しない(動かない)。

■計算方法
つりあいの式:mgcosθ×L/2 - Fsinθ×L = 0
⇒ F = mgcosθ/(2sinθ)

m:3[kg]、g:9.8[m/s²]、L:2[m]、θ=60°、cosθ=1/2、sinθ=√3/2
F = mgcosθ/(2sinθ)
= 3×9.8×(1/2)/(2×√3/2)
= 3×9.8×1/(2√3)
= √3×9.8/2
= 8.47
= 8.5[N]

さっちゃん

返信遅くなりました💦長々と説明して頂きありがとうございます!重心が中心にあると考えるんですね。理解できました!私は物理が苦手でどのように勉強すればいいのかわからなくて困ってるんですけど何か参考書や問題集などを使って勉強していますか(使っていましたか)?おすすめのものがあれば教えていただきたいですm(_ _)m

GDO

参考にならないと思いますが、コメントします。
〇経験:高校生の時は、物理は好きでしたが、参考書・問題集は持っていませんでした(他の教科も)。塾・予備校などの経験もないので、同じ目線でおすすめできるものがないです(学校の物理の先生が山ほど宿題を出すので、それだけでおなか一杯でした)。
〇参考図書:最近は、物理を指導(ボランティア)するために、教科書・参考書・問題集を持っていますが、主に受験生向けのため、おすすめという教材はありませんが、以下を参考にしてください。
・教科書(数研出版・物理)は詳しく載っていて面白いですよ(教科書なのに、1人で理解するには難しいと感じています)。
・「物理のエッセンス」は公式が整理されていて、受験生(物理選択)にはよいと感じます(メルカリで購入しました)。
・”「よくわかる高校物理基礎+物理」がわかりやすそう!”と、購入しようとしていた人を最近見ました。
〇勉強方法:
・面白そうな入試問題ばかり解いていたので良いアドバイスはきませんが、興味を持つことが一番だと思います。例えば、力学はスポーツに活用でき、役立ちます(理論どおりに動くことは難しいですが工夫はできます。ただし、多くの練習が必要です)。
・わからないときは、友人などに問いかけるのが一番です。解説を読んで理解できないのに、友達に質問すると話している途中で、なぜか気づくことも多いです(これが私の勉強法!?)。
〇その他:物理の勉強はほどほどにして、好きな教科(趣味など)に没頭するのが絶対によいと思います。
好きな教科ができるようになれば、苦手な教科もやる気(余裕)が出てきます。
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参考にならない内容で、ごめんなさい。

さっちゃん

物理のエッセンスは先生にも友達にもおすすめされて買ってみました!もっと活用します!私の高校は物理が遠隔授業で行ってるため、なかなか分からない問題を先生に聞くことができなくて困っていました笑 確かに最近は友達と一緒に問題を解いたりして、お互いの考え方を共有しています。自分には無い考えや解き方を知れますよね笑すごく参考になりました。ありがとうございます!

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