問 題
図のように、長さ 2.0m、質量 3.0kg の一様な剛体の棒の右端に質量 2.0kg の物体をつり下げて支点の上で水平に静止させた。このとき、棒の左端から支点までの距離は
およそいくらか。ただし、棒と支点との間の摩擦は無視する。
- 1.3m
- 1.4m
- 1.5m
- 1.6m
- 1.7m
正解 (2)
解 説
１：m kg の物体があったら、真下に mg（単位は N） の力がかかっています。
２：静止しているので、Σ縦の力 = 0 です。従って、支点において上向きに 5g の力がかかっています。１，２の結果を書き込むと、下図です。
求める距離は、A~Oです。A～M は、明らかに 2.0 m の半分なので 1.0 m です。静止しているので、どの点まわりで見ても、Σモーメント = 0 です。モーメントは、力×距離で求めることができます。
MOを x m とおきます。（用いませんが、OBは 1-x m と表されます。）M点まわりでモーメントを考えると、反時計回り（↖）のモーメントが 5g × x です。時計回り（↗）のモーメントが 2g ×1 です。よって、5gx = 2g です。従って、x = 0.4 です。
以上より、求める距離は 1.4m です。正解は 2 です。
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