Question

ハルカ

この剛体のつり合いの問題の答えを教えてください。

図2のように、長さが4Lで質量がmの一様な (よって重心がABの中点にある) 細い棒 AB を摩擦
のある壁に押し当て、 右端 B と壁の上の点Oを軽い糸で結び、棒を水平にする。このとき OAの長
さが3Lであるとする。 重力加速度の大きさを」として以下の空欄を整数か既約分数で埋めよ (こ
の問題は√2 のような無理数が答に現れないように調整されている。 (8) (9) は以下の選択肢から
選ぶこと。
(8) と (9) の選択肢・
1. 時計回り方向 2. 反時計回り方向, 3. 紙面手前から奥, 4. 紙面奥から手前
(i) 点Bに加わる糸の張力が作る点Aの周りの力のモーメント(=トルク)の向きは (8)
り、棒の重力が作る点Aの周りの力のモーメントの向きは (9)である。これら2つの力のモー
メントのつり合いから糸の張力がmg の (10)倍であることが分かる。 また水平方向と鉛直方向
の力のつり合いから、棒が壁から受ける垂直抗力の大きさがmg の (11) 倍であり、棒にはたら
く静止摩擦力の大きさがmgの (12)倍であることがわかる。
(ii) 前問の状態が「棒が滑り出す直前のぎりぎりの状態」であったとすると、壁と棒の間の静止摩擦
係数の値が (13)であることがわかる。
3L
O
A
4L
B
Figure 2: 棒に加わる 「重力壁との摩擦力壁からの垂直抗力 ひもの張力｣ が釣り合っている

Answer 1

まこのすけ

モーメント楽しいですね。

ハルカ

ありがとうございました😊