質量の無視できる物体にかかる力

質問

力学 質量は無視ができる棒について

画像の問題について質問があるのですが、この棒は質量が無視できるとありますが、質量は無視できても力は無視できないですよね。
質量が無視できるような物体でも、力を受けていたらその力を考慮するのでしょうか。
ですが、運動方程式は立式ができないですよね。
ただし、エネルギー保存則には考慮されるのですか。

回答No.3

ohkawa3

この問題の「棒」は支持器と共同して、抵抗力Fだけを発生する装置として位置づけられています。「質量が無視できる」との条件を与えている意味は、f=maの運動方程式を立式する必要はなく、抵抗力だけを考えればいいということです。
＞質量が無視できるような物体でも、力を受けていたらその力を考慮するのでしょうか。
→ f=maで表す慣性力は考慮する必要ありません。抵抗力Fだけを発生する装置として扱ってください。

＞エネルギー保存則には考慮されるのですか。
C点を通過した物体が、抵抗力Fを受けて運動エネルギーを消費して、最終的に静止する現象を扱った問題ですね。
抵抗力で消費するということは、運動エネルギーが熱エネルギーに変換されることですから、エネルギー保存則による説明は可能です。
しかし、この問題では、変換された熱エネルギーによる挙動について全く問うていないので、抵抗力Fで運動エネルギーが消費されることだけを考慮すればいいでしょう。

回答No.2

head1192

この問題の場合、力を及ぼすのも力を受けるのも「質点」が行う。
質点はふつう重心にある場合が多い。

質量を無視するとは、棒の質量を考慮しなくてよいということだし、物体の質点を考慮するにあたって棒の影響は無視してよいということである。

回答No.1

kon555

実務的に言うなら『今の計算目的に対して、問題にならないレベルで影響が小さい。計算するだけ無駄』なのでしょうね。
　あるいは詳細検証の前段階、ザックリやる計算などかも。
　計算する上で厳密さを無視する必要があるケースは、案外多いです。