- ベストアンサー
物理Iの答えに導けない問題！途中式を教えてください
- 凸の形の一様な厚さの板の重心の座標を求める。
- 水平な摩擦のある床に立てかけられた一様な棒の垂直抗力や摩擦力を求める。
- 棒と床の間の静止摩擦係数の最小値を求める。
- kitty8white
- お礼率0% (0/9)
- 物理学
- 回答数1
- ありがとう数0
- みんなの回答 （1）
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
＞答えに導けないので、途中式を教えてください。お願いします！ この問題の形式は「途中」をきいているものです。 この問題の「さらに途中」をきくということは「釣り合い」とか、「重心」とか、「摩擦」とかの意味や考え方が分かっていないということになります。 １． 重心 重さの代表点 質量が分布しているにも関わらず全質量が一点に集中しているとして釣り合いを考えることができるような点 →重心で支えれば釣り合う。 支えるのに必要な力は物体全体にかかる重力（物体の重さ）に等しい。 長さＬの質量の無視できる棒ＡＢがあるとします。 左端Ａに質量が３ｍのおもり、右端Ｂに質量がｍのおもりをぶら下げます。 棒のどこを支えれば釣り合うでしょうか。 中学校で出てきたのではないでしょうか。 ほとんど暗算ですね。 ＡからＬ／４のところで支えると釣り合います。 これが重心を求めていることになっているというのは分かりますか。 Ａに３ｍ、Ｂにｍの質量のおもりがくっついた、おもりと棒でできた物体の重心を求めているのです。 一点で支えて釣り合っているのですから支えた点の下に重心があるはずです。 物理の授業で習った重心を表す式と「どこで支えれば釣り合うか」という意味での重心が結びついていないので立ち往生しているのではないでしょうか。（数学で出てくる重心はもっと「釣り合い」からの距離が遠いです。というよりは「釣り合い」をほとんど意識していません。） 正方形４つが下の図のように並んでいます。 [ｍ] [ｍ][ｍ] [ｍ] 縦に並んだ３つは質量３ｍのおもりです。 上で考えた釣り合いの問題と同じだと思いませんか。 正方形３つの重心Ｇ１は真ん中の正方形の中心にあります。 右の正方形の重心Ｇ２も正方形の中心にあります。 （ここでは正方形の対角線の交点を仮に「中心」と呼びました。） 全体の重心はＧ１とＧ２を結んだ線上でＧ１からＧ１Ｇ２の長さの１／４右側にあります。 棒の釣り合いの問題の表現を少し変えてみます。 棒の長さがＬよりもａ長いとしてみてください。 端Ａの左側に長さａだけ突き出しているのです。 棒の一番左端をＯとします。 Ｏを支点としてＡのところに３ｍのおもり、Ｂのところにｍのおもりをぶら下げます。 どこで支えると棒は釣り合うでしょうか。 表現は変わっていますが支える場所は同じです。必要な力も同じです。 質量を考えなくてもいい棒がいくら突き出していても釣り合いの位置には関係してきません。 （てこの問題の変形で習っているのではないでしょうか。） モーメントで考えるのを習っていれば モーメントを考える基準点をどこにとっても結果は変わらないというのが出てきます。 Ｏを基準点にとってＯの周りの右回りのモーメントの和と左回りのモーメントの和が等しいという式です。 この場合の式が重心を求める一般的な表現になっています。 これは習っているはずですから、あなたが分からないところは「重心を支えれば釣り合う」というところです。 重心で支えたとして釣り合いの式を書けばいいというところが分かっておられないという事になります。 たくさんの質問を次々と出しておられますね。 片っぱしに質問して答えを集めても仕方がありません。 多分、数字と表現を変えられると沈没するでしょう。 次の摩擦の問題も同じです。 釣り合いの問題に摩擦係数の意味が重なってきています。 釣り合いの問題が分からなければできるはずがありません。 教科書にはどちらの問題も考え方が載っているはずです。 分からないからといってすぐに質問に出すのではなくて教科書の該当するところに戻って調べなおしてみてください。（ ）に入る文字や式が一つも分からないということでは先が暗いです。 授業でやったことが試験に出るのでしょうからその授業の流れで見直して下さい。
