てこは前期にもやりました。
今回はその応用です。
テコ自身の重さを考慮するのは6年になってからのようです。
てこで使う式は
＊モーメントの釣り合いの式
＊力の釣り合いの式
です。
しかし難しそうな問題になると、どこから何の式を使って解いたら良いのかという方針が立てられなくなります。
特に力の釣り合いについては、部分に着目したり、全体に着目したり、見方を変えないと解けない問題も出てきます。
つまり、一本の棒について力の釣り合いを考えるのか、繋がりあった棒全体で力の釣り合いを考えるのか。
あとは、力の向きです。
これはがあやふやだと全く話になりません。
100問中100問できていないといけません。
自分がテコになったつもりになって、(1)何もない状態と比較して
(2)押されているのか引っ張られているのか
を考えればすっと理解できます。
テコに「外からどういう力が掛かっているのか」を考えるので、
「押しているのか引っ張っているのか」ではありません。要注意！
「外から」という言葉を添えて考えるのがコツです。
＊天上から紐でテコを吊るした場合
上に引っ張られているので上向き
＊天上からバネでテコを吊るした場合
上に引っ張られているので上向き
＊地面の突起でテコを支えた場合
下から押されているので上向き
下に押してはいませんよ！
＊地面のバネでテコを支えた場合
下から押されているので上向き
＊テコにおもりを吊るした場合
下に引っ張られているので下向き
＊テコにおもりを載せた場合
上から押されているので下向き
これらの力の向きを絶対にマスターしましょう。
あとは以下のことを知っておくと良いでしょう。
＊支点はどこに設定しても構わないこと
＊支点にかかる力はモーメント0であること
(支点の位置が変わればモーメントが発生します。)
＊力の釣り合いでは支点の位置は関係ないこと
＊モーメントが釣り合わない場合は回転してしまうこと
＊力が釣り合わない場合は平行移動してしまうこと
力の向きについてはもう少しあるのですが、それはまたいつか。