物理 剛体3 〜転倒しない条件〜

こんにちは！

理系王です(^^)

剛体の基礎的な考え方は今回がラストです。

最後を締めくくるのは「転倒しない条件」です！

頻出なのでしっかり確認しましょう！

それではさっそくやっていきましょう！！

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• 考え方

1番大事なことは…

転倒する瞬間、回転の中心点の垂直抗力が0になるということを理解することです。

下の図を見てみましょう。

まず抗力について考えましょう。

抗力とは垂直抗力と摩擦力の合力です。

これは理解していない人がかなり多いと思われます。

つまり差がつくポイントです！！

上の図で言うと斜めの線ですね。

回転の中心での抗力の作用線上における力のつりあいを考えると、転倒するときはどんなときなのかは明らかです！

この図から分かるように、

抗力F₂が抗力F₁の作用線よりも下側にあるとき、点Aの周りに回転する。

引く力が大きくなるとき抗力F₁の傾きは小さくなるが、

摩擦力が大きくなり、垂直抗力も大きくなるので一番初めの図の時のように同一作用線上には抗力は存在しなくなる。

もし2番目の図が２つの抗力が同一作用線上にある場合、

その状態になる前に引く力が最大摩擦力よりも大きくなるときは傾かずに物体は滑り出します。

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どうでしょうか。

かなり難しい内容なので分かりにくいかもしれませんが自分でも図を描いて確かめてみるということが、物理を得意になるための一歩です！！

最後まで読んでいただきありがとうございました。