| 〔質問〕 「長さ20cmで質量1kgの一様な棒ABの両端に（以下、著作権の関係で省略します）」という問題で、 点Pまわりの力のモーメントを考えて、0.07mAg－0.13mB＝0 …[1] 合力の大きさが0になるので、F＝kx＝980・0.1＝98(N) 98－mAg－mBg＝0 …[2] [1,2]より計算しても答え mA=6.0(kg),mB=3.0(kg)になりません。どこがおかしいでしょうか？ |
| 〔回答〕 質問にある式には、誤りがあります。 それは、「棒の存在」を考えていないことです。今回は1kgという質量があるので、当然重力を考えなくてはなりません。 また、今回の問題のように、棒の両端に質量の分からないおもりが二つある場合、「どちらか一方の端についての力のモーメント」を考えましょう。そうすることで、式の中の「未知なもの」が減ります。 棒の端のAまわりのモーメントを考えます。 〔反時計回り〕 ・ばねにより引かれる力（F＝kxより98N。10×gと考えると計算が楽） 〔時計回り〕 ・棒の重心にかかる重力（ 0.1 m × 1 kg × g ） ・点Bのおもりにかかる重力（ 0.2 m × mB kg × g ） 〔反時計回り〕＝〔時計回りの合計〕…① また、鉛直方向のつり合いも考えると、 〔上向きにかかる力〕＝〔下向きにかかる力〕より、 （ばねにより引かれる力）＝（点Aのおもりにかかる重力）＋（点Bのおもりにかかる重力）＋（棒にかかる重力）…② これを解けば、OKです。 |
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