はりのつり合い

質問

てこの原理を使えばいいのですか？
それとも張出ばりとして考えればいいのか

資料を読んでもわからなかったので、この問題の解答を教えてください

問題文
図に示すはりの左端に大きさ500Nの力を加える時このはりが、支点から離れないためには右端にどのような力Fを加えればよいか？　力の範囲を答えよ

回答No.2

uen_sap

ゴクゴク普通の静定ハリの問題です。

力とモメントのつり合い式をつくれば終わり。

回答No.1

hitokotonusi

ハリの質量がないですが・・・

ハリに働いている力は

左端に500N
重心に重力Mg
右端にF
Aの垂直抗力Na
Bの垂直抗力Nb

未知な力はF, Na, Nbの三つ。
つりあいの式は上下方向の力のつりあいとモーメントのつりあいの二つ。

したがって関係式の数が足りないのでFは特定の値には定まらず範囲を答えるということになっています。

Fが小さすぎると何がおこるかを考えると，A点を中心に回転してB点でハリが浮きあがることになります。そこで，

上下方向の力のつりあいの式
A点まわりのモーメントのつりあいの式

の二つの式を連立させます。そして，垂直抗力は常に0以上でなければならないので，支点Bからハリが離れないための条件はNb≧0。これからFの範囲を出します。

次に，Fが大きすぎると何がおこるかを考えると，B点を中心に回転してA点でハリが浮きあがることになります。そこで，

上下方向の力のつりあいの式
B点まわりのモーメントのつりあいの式

の二つの式を連立させます。そして，同じく垂直抗力は常に0以上でなければならないので，支点Aからハリが離れないための条件はNa≧0。これからもう一つのFの範囲を出します。

以上の二つの範囲を組み合わせたものが答えです。