Physics
มัธยมปลาย
カッコ2って点Pに垂直抗力って働いていますか？
回答よろしくお願いします
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8長さLの一様でまっすぐな棒AB が, 台の
上にその一部がはみだして置かれている。 この
とき,A端から長さだけ離れた点Pが台の
端に当たっている。 棒のA端にばね定数んの
ばねをつけて鉛直上方に引っ張ると,ばねがα
だけ伸びたとき点Pが台の端を離れた。ただ
し,台の上の面は十分にあらくて棒は台に対し
てすべらないとする。 また, 重力加速度をg
とし,I 1/3とする。
L
B
P
台
eeeee
(1) 棒の質量m を求めよ。 また, 点Pが台の端を離れるとき,棒が台
から受ける垂直抗力 N を求めよ。
(2)次にばねをA端からはずし, B端につけかえて鉛直上方に引っ張
ると, ばねがんだけ伸びたときにB端が台から離れた。 6はαの何
倍か。
(センター試験)
=15g =15×9.8=147 〔N〕
8
ばねの力, 弾性力Fは,自然長からの伸び (あるいは縮み) をxとして,
F=kx と表される。
(1) 点Pが台を離れるときには,棒は事
実上、点Bでだけ台と接触している。
つまり,Nの作用点はBになる。 そこ
で,Bのまわりのモーメントのつり合い
より(Nのモーメントは0)
こんな
③
B
実際には
見えない
すき間
N
ka・L=mg・1/①:m=
2 ka
2
g
B
力のつり合いより
N+ka = mg
:.N=ka
弾性力ka
-L
12
L
IG
A
重心
mg
[別解 モーメントのつり合いでは, どこを回転軸としてもよい。 Gのまわりの
モーメントのつり合いより N. 1/4 = ka • 1/14
L
2
2
(2)B端が台から離れるときには,点Pだけの接触 kb
となる。 Pのまわりのモーメントのつり合いより
•
kb (L-l)=mg
より
6(L-l)_L/2-l
aL
... o
...
L/2
M
6_L-2l
a
=
L-l
:.N=ka
Nの図示はカット
・L-1-
G
P
mg
倍
L2
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