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大学入試のための物理 ~Physics for University Examination~

剛体の解法パターン

剛体に関する入試問題は,ワンパターンなので,
そのパターンを知っておくととっても良い。

というワケで,剛体についての問題が出くわしたら,
次の優先順位で式を立ててください。

 ① 力のモーメントのつり合いの式
 ② 力のつり合いの式

剛体の問題では必ず,力のモーメントのつり合いの式を立てることになります。

嬉しいことに,力のモーメントのつり合いの式だけで答えが出るような問題が,
大学入試には結構ありますので,この優先順位は守りましょう。

中には,力のモーメントのつり合いの式だけじゃ足りない問題も出るので,
そのときは,力のつり合いの式を水平・鉛直方向について立てましょう。

では,力のモーメントのつり合いの式を立てるまでの手順は,
決まりきった単純作業なので,まとめておきましょう。

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 1) 1つの剛体に着目


 2) 着目した剛体にはたらく力をすべて図示

   ※ 図示する力は次の2種類だけ
     ・重力
     ・接しているところにはたらく力


 3) 回転の中心を決め,腕の長さを確認


 4) 力のモーメントのつり合いの式


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見ればわかると思いますが,
力のつり合いの式とか運動方程式を立てるまでの手順とそっくりです。

いかにシンプルな分野であるかがわかると思います。

最後に,受験生の皆さんがよくやってしまう間違いを載せておきましょう。

「腕の長さ」とは,

 × 「回転の中心」と「力の作用」との距離
  「回転の中心」と「力の作用」との距離

よくやる間違いは,力のモーメントを計算するときに,
剛体の「回転の中心」と,剛体にはたらく「力の作用点」の距離を使って,
そして力のモーメントのつり合いの式を立てて答えを出してみたら,
あら不思議!!

まぁなんと問題集の答えと違っているではありませんか!!
というテンションの下がるようなこと。

間違いと正しい考えを,もっと短い言葉でまとめておきましょう。

 × 「点」と「」の距離
  「点」と「」の距離

いいね??

後日,もっとわかりやすいように図入りの状態に更新しとくから,
お楽しみに。


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