難系ノート 例題2 | 炎の数学+物理(大学受験レベル) <β版>

難系ノート 例題2

つづいて例題2。半円柱の円周側を床に乗せて
平らな面に小さな直方体を置く問題です。

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(1)で「半円柱が直方体から受ける抗力(N,R)」の作用点は要注意です。
直方体にサイズがあり,質点ではありませんから
抗力Nの(O点まわりの)モーメントの「うで」は,うっかりしそうですね。

例題1で「前問の結果をおきかえる」技を使いました。
本問(2)でも,それをやろうとしたのですが,
t→h,θ_0→θ だけでなく
Nのモーメントの「うで」の大きさも変わってたんですよね (^^;)。

(3)は,(2)が狂った結果のなだれ失点だったのですが
(4)は重大なポカであります。
摩擦のある斜面に剛体が乗っていて,傾斜を大きくしたとき
「滑り出す」「転ぶ」のどちらが先か,というタイプの典型問題でありますが
図1,図2がいずれを意味するか,ということをちゃんと判断せずに
安易にすすめようとしたことが原因です。ここで求めるべきμは
(図2ではなく)図1のNとFから求めなければなりません。
道理で計算がハードすぎたわけだ(笑)。

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リベンジ。計算が面倒で,30分はかかってしまいます。