締切済み 至急!! 力のつり合いの問題を教えてください。 2013/04/21 16:03 力のつり合いの問題について教えていただきたいです。 問題は森北出版の工業力学入門第2版、P39の問題です。画像を貼っておきます。 期限が差し迫っていて私の頭ではどうにもできません。優しい方や詳しい方、力を貸してください。よろしくお願いします。 画像を拡大する みんなの回答 (1) 専門家の回答 みんなの回答 kamobedanjoh ベストアンサー率27% (1021/3686) 2013/04/21 16:08 回答No.1 画面を200%拡大しても読み取れません。 質問者 補足 2013/04/21 16:18 すみません。1個1個質問し直します。 もしよろしければよろしくお願いします。 通報する ありがとう 0 カテゴリ 学問・教育自然科学物理学 関連するQ&A 至急!! 力のつり合いの問題を教えてください。 力のつり合いの問題について教えていただきたいです。 問題は森北出版の工業力学入門第2版、P39の問題です。画像を貼っておきます。 期限が差し迫っていて私の頭ではどうにもできません。優しい方や詳しい方、力を貸してください。よろしくお願いします。 まず1問目です。 「力のつりあい」はベクトル量でなくスカラー量? 画像の図の力のつりあいにて、 P=P0+ρSg となってますが、「力」ではなく「力のつりあい」ならベクトルは関係無いんですか? 軸対称の力のつりあい式について はじめまして。 現在応力の勉強をしております。 微小要素における力のつりあい式というのがよく書籍などにのっております。 この式のxyzの座標におけるつりあい式はわかるのですが、軸対称問題における力のつりあい式がなぜそうなるのかがよくわかりません。 どなたかおわかりになる方、いらっしゃいましたらわかりやすい解説のほどよろしく御願いいたします。 色々な書籍を見てみましたが、軸対称問題の場合、式のみ掲載されていて、どうしてこのような式になるかがいつも割愛されています。 よろしく御願い致します。 日本史の転換点?:赤穂浪士、池田屋事件、禁門の変に見る武士の忠義と正義 OKWAVE コラム 人を乗せた板での力のつりあいについて http://okwave.jp/qa/q8547092.html この質問の(2)板の上の人が自分でひもを引き、板を床から浮かすためにはすくなくとも何Nの力が必要か。 について教えて下さい。 回答者は、 「板が床から浮くために、ロープにかかる張力をTとします。これは人がロープを引く力になります。とりあえず、Nでなくkg重で考えます。 まず、人は自分の出したTの力で上に引かれています。乗っている板にかかる力は張力Tだけ減りますから、その力は下向きで、50-Tですね。 人が板を押し下げる力より、板が人を押し上げる力のほうが大きければ、人(と板)は浮いていられます。 人↓:50-T ━↑:T-10 ですから、 T-10≧50-T」 と回答しています。 私が現在取り組んでいる問題もほぼ同じ問題で、それでは人・板について別々に釣り合いの方程式を解いています。人の釣り合い式は T+N=50g(T:人が引く力(糸の張力)、N:人と板の間の抗力) と記されています。 そこで疑問なのですが、「人は自分の出したTの力で上に引かれて」いるとして釣り合いの式が求められているのが疑問です。 例えば他の問題で、滑車を通して物体1と物体2が釣り合っている場合、それぞれに釣り合いの式を求めるとすると、この場合 T=M1g T=M2g ∴M1=M2 となります。糸の張力に対して物体がぶら下がっているだけの、物体の自重で釣り合うようになっているということでしょう。 ところが、この人が板を浮かす問題では、人での釣り合いの際、自重に加えて恣意的に下向きに力を加えているので、下向きのFが必要なのではないのですか?先にあげた例題と同じように、ぶら下がっているだけならT+N=50gでもよいと思うのですが。 このあたり教えて下さい。よろしくお願いします。 フックの法則、力の釣り合い 「ともにばね定数kの2本の軽いばねA、Bを連結して一端を壁に固定し、他端に軽くて伸び縮みしない糸を付けて なめらかな滑車に通して質量mのおもりを吊り下げたところ、ばねとおもりは静止した。重力加速度の大きさをgとすると、 おもりを吊り下げる前に比べてばねA、B 全体の伸びはいくらか?」 (壁)ー●ー●ー○ l l ■ (○=滑車、左の●がバネB、右の●がバネA、■=おもり) という問題があって 下図は(バネAとおもりについて) (kxA) ー●→○ l l ■ ↓(mg) 解答ではバネAの伸びをxAとすると,フックの法則より kxA=mg と釣り合いの式を立てていたのですが、バネのkxって復元力のことですよね? バネAはおもりで右に伸びているから自然長の戻ろうと復元力(kxA)が左に働くんじゃないでしょうか? でも図だと滑車の方に働いているのはなんでなのでしょうか? 後、力のつりあいは2つの力が一直線上にある時だから図の場合だとkxAとmgは一直線上じゃないのになんで 力の釣り合いの式が立っているのでしょうか? 下図は(バネBとバネAについて) (壁)ー●→←●ー 解答では バネBの伸びをxBとすると kxB=kxA と式が立てられていたのですが 釣り合いの式は、1物体が受けている力で式を立てるんですよね? でも図だとBの復元力とAの復元力の2物体で釣り合いの式を立てているのがわからないです。 後自分は力の釣り合いの式を立てるのが苦手で、力の釣り合いの式を立てるとき、 どれとどれが釣り合っているか見分けるコツみたいなのはあるのでしょうか? 長々とすみません 剛体のつりあいについて 質問させていただきます。 数研出版 改訂版 高等学校 物理IのP73練習33なんですが、 長さ2,4mの軽い棒ABの中点Mに重さ25Nのおもりを乗せる。A端を天井から軽いひもで鉛直につるし、A端から1,5mのところの点Cで支えた。棒がひもから受ける力の大きさ、および点Cで受ける力の大きさをそれぞれ求めよ。 という問題です。答えは5N,20Nです 全然わからないので解き方もしくはヒントを教えてください。お願いします。 有限体積法の非構造格子について 有限体積法について勉強しています。 森北出版(株)「数値流体力学」 で、非構造格子について勉強しているのですが、 その他に良いテキストがあれば教えて頂けないでしょうか。 イマイチ頭のなかでプログラミングにまで結びつかないのです。 英書でも構いません。 よろしくお願いします。 [電磁気] 静電場内のつりあいについて。 学部2年生です。ファインマン物理の電磁気の5章に書かれてある内容なのですが、よく理解できなかったので教えてください。 「水平面上の正三角形の頂点に三つの負電荷があるとする。この正三角形の中心にある正電荷は平衡にあるか?正電荷に働く力の合力は0であるが、つりあいは安定だろうか?その、正電荷をわずかずらした時もとの平衡の位置にもどるだろうか?答えはノーである。どの電場内にも安定なつりあい点はない。例外は他の電荷に重なる場合だけである。ガウスの法則を使えばすぐ分かる。まず、ある点Pで電荷がつりあうためには電場が0でなければならない。 次に釣り合いが安定であるためには電荷をPから任意の方向にずらせても、変位と反対方向に復元力が働かねばならない。しかしもしPに電荷がなければこれはガウスの法則に明らかに矛盾する。」と書かれてあるのですが、 (1)「合力」と「つり合い」の違いが分からない。 (2)私は、力学では「合力」が0の場所に物体はとどまると理解しているのですがなぜ正電荷はとどまらないのか? (3)電場はベクトルの和で表現されるのでこの正三角形の中心では電場が0という場所があるのではないか? (1)、(2)、(3)かぶる所もありますが、どうか教えてください。おねがいします。 状態方程式を用いて圧力を求める問題の別解です。 画像の問題でPを力のつり合いより求める方法は分かるんですが、状態方程式を用いて、 nRT=PV にて、 V=Slより P=(nRT)/(Sl)となりますが、これを答えとしてはいけないんですか? 物質の運動 移流速度について2 画像がうまく添付できず、同じ質問を連投しています。 すいません。 移流速度の導出について質問です。 「Javaによる連続対力学の有限要素法 森北出版」 で勉強をしていますが、p.4で早くもつまづきました。 文字で書いても伝わりにくいので、 画像添付したいのですが、ここに添付すると解像度が低く読めないようです。 以下に画像をアップロードしました。 http://www.dotup.org/uploda/www.dotup.org83178.jpg.html わからないのは、最後の式(1.18)の導出です。 なぜ c=v-v^ になるのでしょう?(1.17)までは分かるのですが・・・ 力学問題(問題) 水平面上に質量10kgの物体がある。これに力を加えて、摩擦力に抗して動かそうとする。力の大きさを最小にするには、力の方向は水平に対して、どんな角度にすればよいか。またその際の力はいくらか。ただし、摩擦係数μ=0.2とする。 答え・・・11°20′ 19.2N 問題集で、答えしかありません。 この答えの出し方がわかりません。大変申し訳ありませんが、詳しく教えて下さい。 水平に押すよりも角度をつける方が力が少なくて済むんですか?水平に押すのが一番だと思ってました。。。。。多分、力の釣り合いを式にするのだと思います。mg(垂直方向の力)とmgμ(摩擦抵抗)が角度θで釣り合うのだと推測してますが、「最小」となるとどう式を組んだら良いものか・・・・ 物理(力学)勉強中です。勉強不足です・・・ 材料力学の問題 材料力学の問題です。教えてください... 図1のような内径d、肉厚t、長さlの薄肉円筒があり、この両端は剛体版で塞がれている。 円筒内には圧力pの液体が封入されている。 ただしt<<dとして応力は肉厚方向には変化しないこととする。またlはdに対して十分長いものとするとき、以下の設問に答えよ。 (1)円筒に生じている周方向の応力σtを図2のような円環右半分の力の釣り合いから求めよ。 (2)円筒に生じている軸方向の応力σaを図3のような円筒右半分の力の釣り合いから求めよ。 (3)円筒側面にx-y軸を取り、図4に示す微小三角形要素ABCを考えるとき、角度θ傾いた面に発生する応力σθをσaとσtを用いて表せ。 (4)剛体版に図5に示すような外向きの引張荷重Fを加える場合、円筒側面に働く応力σθがθに関わらず一定値となるときのFを求めよ。 特に(4)がわからず困っています。σθのx成分を取り出せばいいのでしょうか...、となるとτθのx成分も関わってくるのか...? お願いします。 物理学の、保存力の問題を教えてください この問題が分かりません。教えてください 「質量が2の質点が ポテンシャルエネルギーがU=x^4-4x^2+3 で与えられる力の下で運動している時、次の問題に答えなさい 問い1:釣り合いの位置を求め、それらの安定性を答えなさい 問い2:この力の下でx=0からx=1まで移動したときの仕事を求めなさい 問い3:力学的なエネルギーが3の時 A:可動範囲 B:x=1における速度(正負を含む) C:速さが最大となる位置 を求めなさい 問い4:安定な釣り合いの位置付近で単振動するときその周期を求めなさい」 至急!! 力のつり合いの問題を教えてください。 力のつり合いの問題について教えていただきたいです。 これが問題文です。 図に示すように、傾きが20度の斜面を重量50000Nのケーブルカーがのぼる。支柱A,Bの距離が70mの時、支柱間の中央点Cで鉛直下方に2m以上垂れ下がらないようにしたい。下側のロープに加えるべき張力T1(重りの重さW)と上側のロープの張力T2を求めよ。ただしロープの重さは無視する。 まずヒントを参考に値を入れてそのうえで三角関数を使って解いT1,T2の値は出したのですが、解答と同じ値が出ないので困っています。 参考書の問題でも解説が理解できません。 橋本流解法の大原則1(新課程版)のp92の東京理科大学の問題について質問なのですが、 解説には力学的エネルギー保存則を用いてといてあるのですが、 その解説でp95のはじめの全力学的エネルギーの値がなぜ1/4lになっているのかわかりません。 初めの力学的エネルギーとはこの問題で言うと位置エネルギーのことで 問題の図では初め高さは3/8lになっているのになぜ1/4lになっているのか... わかりません教えてください。 それとも単に刷りミスでしょうか? 質量の無視できる物体にかかる力 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。 構造力学の参考書 今度こそ二級建築士に合格したいのですが、構造力学がさっぱり分かりません。力のつりあい条件式の意味さえも理解できません。何か分かりやすい参考書はありませんか?できれば、問題集もお願いします。 トラスの問題で質問です。 下図のようなトラスではりA~Dにかかる力を、引張力(+)、圧縮力(-)として求めよ。 P=100KN、角度は30°です。 右側にかかる荷重のみでしたらわかるのですが、真ん中の荷重がかかった時のちからのつり合いがわかりません。 どなたか詳しい方がいらっしゃいましたら、解説をお願いします。 鉄道設計技士(電気)の参考書について いつもお世話になります。 将来的に鉄道設計技士(電気)の資格を取りたいと考えているのですが、 共通試験や専門試験Iの内容について勉強するうえで役に立つ参考書が あれば教えていただけないでしょうか。 Amazonで探した範囲では電気鉄道技術入門(オーム社)や電気鉄道(第2版)(森北出版) が該当しそうですが、時間も限られているのでなるべく有効なものを選びたいです。 周りに本資格を持っている方がいないため、悩んでいます。 お忙しいところ申し訳ありませんが、よろしくお願い致します。 平行でない3力のつり合い 高校物理の問題で質問があります。 名門の森p16の問題なのですが(一部言い換えあり) =============================================================== 【問】 滑らかな鉛直壁の前方6Lの所から、長さ10L、質量Mの一様な はしごが立てかけてある。床とはしごの静止摩擦係数は1/2であり 、重力加速度をgとする。 (4) 質量5Mの人がはしごの下端Bから2Lの距離にいるとき、 上端Aと下端Bで働く抗力の作用線の交点Pの位置を図中に示せ。 =============================================================== この問題を自分は 1、上端Aの抗力の作用線の向き、位置は決められる。 2、はしご全体の重力の作用線の向き、位置(Bから5L/2の位置)も決められる。 3、しかし、下端Bの抗力の作用線の向きを決めるのは難しそうだ。 4、だからとりあえず、わかっている上端Aの抗力の作用線と重力の作用線を作図してみよう。 5、ここで、はしご全体の力のモーメントはつりあっているはずだから 下端Bの抗力の作用線も4で引いた作用線の交点を通るはずだ。 6、よって、求める点Pは上端Aの抗力の作用線と重力の作用線の交点となる という考えで解いたのですが この考え方であってるんでしょうか?…(ⅰ) ちなみに問題集の答えは(一部省略、言い換えあり) ================================================================ はしごと人、全体の重心GのBからの距離をX_Gとすると X_G=5L/2 全体の重力6MGの作用線と上端Aの抗力Rの作用線の交点が 求める点Pである。 なぜなら、Pの周りの力のモーメントのつり合いを考えると 6MGや上端Aの抗力Rはうでの長さがないからモーメントはいずれも0。 すると、残りのBでの抗力fのモーメントも0でなくてはならない。 つまり、fの作用線もPを通ることになる。 ================================================================ となっています。 またもう一つ質問があるのですが この問題の隅に「Bでの抗力を計算する必要はない。」と書いてあったのですがこれはBでの抗力を計算して解く方法(別解)もあるということなんでしょうか?それとも深読みのしすぎでしょうか? もし別解があるのなら具体的には どのような解法なのでしょうか?…(ⅱ) 長くなりましたが自分の疑問点は (ⅰ)自分の解法があっているのか? (ⅱ)Bでの抗力を計算して解く方法(別解)もあるのか? もしあるのならそれは具体的にはどのような解法なのか? という2点です。 よろしくお願いします。 注目のQ&A 「You」や「I」が入った曲といえば? Part2 タイヤ交換 アプローチしすぎ? コロナの予防接種の回数 日本が世界に誇れるものは富士山だけ? AT車 Pレンジとサイドブレーキ更にフットブレーキ 奢りたくありませんがそうもいかないのでしょうか 臨月の妻がいるのに… 電車の乗り換え おすすめのかっこいい曲教えてください! カテゴリ 学問・教育 自然科学 理科(小学校・中学校)化学物理学科学生物学地学天文学・宇宙科学環境学・生態学その他(自然科学) カテゴリ一覧を見る あなたにピッタリな商品が見つかる! OKWAVE セレクト コスメ化粧品 化粧水・クレンジングなど 健康食品・サプリ コンブチャなど バス用品 入浴剤・アミノ酸シャンプーなど スマホアプリ マッチングアプリなど ヘアケア 白髪染めヘアカラーなど インターネット回線 プロバイダ、光回線など
補足
すみません。1個1個質問し直します。 もしよろしければよろしくお願いします。