＜力学＞垂直に壁に突き刺さったはりがね（鉄製）が曲がるときの力関係

質問

＜CASE1.＞
■-―　：針金の先端部に↓下方向の力を加えると、
■-＼　　このように根本から少し上部を起点に曲がりました。
＜CASE2.＞
■―　：針金の中間部に↓下方向の力を加えると、
■＼　　このように根本から曲がりました。
＜CASE3.＞
■―　：針金の中間部に↓下方向の力を加えても、
■―　　ほとんど曲げることはできませんでした。
→テコの原理でいうことろの、力点は力を加えた点、支点は根本部分、
作用点は曲がる起点と考えて良いのでしょうか？（第2種てこ？）
ケース２では、支点＝作用点となる。
また、この考えが正のとき、作用点の曲り発生箇所は、力点と支点との関係から推測できないでしょうか？
なぜ、ケース３では曲げることが難しいのでしょうか？
この力関係を説明できる方、素人で申し訳ございませんが、
ご教授の程、よろしくお願いいたします。

回答No.3

noname#58790

＞作用点の曲り発生箇所は、力点と支点との関係から推測できないでしょうか？

普通の材質の場合、
力＝最大曲げモーメント。

長い鉄パイプは曲げられる。
１センチの鉄パイプを半分に曲げるのは無理。

（曲げ強さＸ長さ）－最大曲げモーメント＝－になった部分が曲がる。

１指で押す。
一番手前が曲がる。
どんどん奥が曲がる。
最大曲げモーメントが勝つ所まで。

残りは＃１の通り。（物理的に）

それと、余談ですが、

自分がそれをやってみて、そして人にさせてみて、褒めてやらねば人は動かず。

山本五十六の言葉ですが、

自分は規則は守らない。模範解答を示さない。

人に規則を守らせようとした。
模範解答をしろと命令した。

動くはずはありませんね。
人は、褒めねば動きません。
参考までに。

お礼

テコの原理以外に最大曲げモーメントという概念を
調べてみます。
アドバイスありがとうございまいした。

補足

材質は、鉄製のワイヤーです。ワイヤー経は０．２９mmです。
よろしくお願い申し上げます。

回答No.2

noname#31426

>＜CASE2.＞
>■―　：針金の中間部に↓下方向の力を加えると、
>■＼　　このように根本から曲がりました。

>＜CASE3.＞
>■―　：針金の中間部に↓下方向の力を加えても、
>■―　　ほとんど曲げることはできませんでした。

CASE2とCASE3の実験条件の違いがよくわかりません。
中間の位置が異るのでしょうか?

また、上記の結果はCASE1,2,3でそれぞれ１回ずつ行なった
結果でしょうか? それぞれで数回行なった結果でないなら、
均質でない材料の影響などがあるのかもしれません。

補足

アドバイスありがとうございます。
質問ミスで、ケース3は中間部ではなく、
根本の部分です。実験は１回ずつ行っての結果です。
材料も均質です。
よろしくお願い申し上げます。

回答No.1

noname#58790

＞なぜ、ケース３では曲げることが難しいのでしょうか？
いーだけ太かった。
焼きいれシャフトだった。

２
曲げ強度が十分にある鋳物であった。

１
普通の針金。

材質の関係なんじゃ。＾＿＾；
きっと専門家さんが回答してくれるよ。