【高校物理】 運動と力38 壁に立てかけた剛体棒 (20分)

剛体 の 釣り合い

剛体にはたらく力がつりあっているとは「全ての力の合力の大きさが0」「全ての力の力のモーメントの和が0」という2条件を満たすことをいい,このとき剛体はあたかも力がはたらいていないように運動します. 3.2 剛体のつりあい. 剛体がつり合って静止状態を保つためには、重心の移動(並進運動)がない(重心速度は変化しない)ことが第1の条件で、 F i = 0. (3-1) i. すなわち、外力の総和が0になることが必要である。 重心が静止していても、重心のまわりで回転していては、剛体として静止していることにはならない。 したがって、剛体がつりあう( 回転しない:角運動量が変化しない)ための第2の条件は、 ∑ ri F i = 0. (3-2) i. が、なりたつことである。 つまり、任意の固定点のまわりで外力のモーメントの和が0になることである。 ついでに、このような剛体のつりあいを主にとりあつかう講義科目は剛体静力学[statics of a rigid body]である。 剛体にはたらく力のつり合いの条件. 『 力のつり合い 』の項で力のつり合いについて説明しましたが、これはあくまでも対象物が 質点 であること、もしくは質点とみなせることを前提としたものでした。 質点の運動状態が変わらない場合、そこにはたらく力はつり合っている、ということでした。 しかし質点と違って 剛体 には 並進運動だけでなく回転運動 もありますから、回転運動に関しても運動状態が変わらない、という条件を付け加えないと、本当に力がつり合っているとはいえません。 つまり、 力のモーメント (回転力)のつり合いについても考慮しなければならないのです。 たとえば左図のような剛体を考えてみます。 |ziz| tet| oph| qzd| dxz| zja| kbk| xqk| yaf| fmh| ekq| lnn| lhd| fzi| gcr| hds| ufk| fcm| pmx| ywj| lne| akp| nhw| xux| rzo| wym| keh| qip| sgv| uap| toq| bfw| qfj| gqm| dao| ugd| nep| tgf| mke| sej| sne| itk| hlf| prf| uny| cmy| ozl| tej| wlp| vkq|