力学

【演習】剛体のつりあい

物理【力学】第6講『剛体のつりあい』の講義内容に関連する演習問題です。 講義編を未読の方は問題を解く前にご一読ください。

剛体のつりあい質点が動き出さない条件は,質点にはたらく力がつりあっていることでした。では,剛体が動き出さない条件は何でしょうか?...
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問題

[Level.1]
長さ1.5mの軽い棒がある。 棒の両端にはそれぞれおもりA,Bをつるした。 Aをつるした側の端から0.30mのところに糸をかけ,ばねばかりに棒をつるしたところ,棒は水平に静止し,ばねばかりは80Nを示した。 A,Bの重さはそれぞれいくらか。

[Level.2]
重さWの一様な棒ABを,あらい床となす角θで壁に立てかけた(図2参照)。 壁はなめらかであるとして,壁からAが受ける垂直抗力,床からBが受ける垂直抗力と静止摩擦力をそれぞれ求めよ。

[Level.3]
あらい水平面上にある重さ40Nの一様な直方体を,図3のように点Aにひもをつけて水平方向に引く。 床と直方体の間の静止摩擦係数がある値μ0以上のとき,直方体はすべり出す前に傾き始める。 μ0を求めよ。

この下に答えを載せていますが,まずは自力で考えてみましょう。


答え

[Level.1]
A:64N,B:16N

[Level.2]
Aが受ける垂直抗力:\frac{W}{2 \tan \theta}
Bが受ける垂直抗力:W
Bが受ける静止摩擦力:\frac{W}{2 \tan \theta}

[Level.3]
μ0=0.20

(※ 解説は現在準備中。)