教えてください。かなり困ってます。

質問

やじろべえなどで、なぜ重心が支点よりも下にあると安定するんですか？

回答No.4

acacia7 · ベストアンサー

やじろべいを一種の剛体とみなしてください。
支点と重心の２点を結ぶ線分が長さが一定です。
すると、やじろべいの重臣は支点を中心とする球面上を動くことがわかると思います。

この場合、やじろべいの位置エネルギーはその重心の位置エネルギーですので、もっとも安定なのは重心が支点の真下に来た時になるわけです。

それ以外の点に重心があるときは、その安定な点にむかってクルリと回りこむことになります。

ということで・・
「重心が支点よりも下にある」からと言って
やじろべいは安定ではありません。
安定な方向に向かってスイングするはずです。

支点の真下に重心があるときも、運動エネルギーを持っていれば、スイングしてしまいます。

逆に、支点の真上に重心が来た状態は
（支点からやじろべいがおちなければですが・・）
準安定状態で横向きに勢いや力がかかっていなければ、
そのままで動きません。

ここで「支点より重心が低い所にあるときやじろべいが落ちない」という意味だとすると・・
それは「やじろべいは、スイングする範囲が安定点を中心にある程度の範囲にあるとき、落ちない」という特性のもと、支点より重心が低い位置にある場合の方がスイングする範囲が狭いためであるということです。

お礼

ありがとうございました

回答No.3

tocoche

重心というのは、そのモノの重さが全部そこに集まっていると見なせる点。　つまり、やじろべえの胴体も腕も全部、重心の位置に押し固めてあるのと同じこと。　重心が支点より下にあるということは、重心が支点からぶら下がっているのと同じことなので安定します。（揺れはするけどね）

お礼

ありがとうございました

回答No.2

ticky

重心が支点より高いやじろべえと、
重心が支点より低いやじろべえが傾いたときにどんな風に力が働くかを、実際にやじろべえを書いて考えてみるのがよいと思います。

簡単に言うと、重心が支点より上にあると、傾いたときに、さらに傾くように力が働くので安定しないが、
重心が支点より下にあるときは、傾いても、傾きがなくなるように力が働くので、安定するのです。

お礼

ありがとうございました

回答No.1

ymmasayan

重心が視点より下にあると復元力が働きますよね。
逆だと復元力はゼロです。

お礼

ありがとうございました