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わからないので教えてください。
高校の物理Ⅰの問題です。
解き方がわからないので教えてください。
“半径r、高さh、質量mの円柱形の物体を、底面を下にして板の上にのせる。板の水平からの角度θをゆっくりと大きくしたとき、物体が倒れずに滑り始めるための条件を求めよ。板と物体の静止摩擦係数をμ、重力加速度をgとする。”
お願いします。
No.1448374 10/10/22 17:19(悩み投稿日時)
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「物体が倒れずに」⇒「垂直効力(=mgcosθ)が0より大きい」
「物体が滑り出す」⇒「静止摩擦力(=μmgcosθ)よりも重力の斜面に水平方向に働く力(=mgsinθ)のほうが大きい」
この2条件と物体に働くモーメントを考慮すれば…
Ans.μ<tanθ<(2r/h)
となります。
すいません。眠いので間違ってるかもしれません。
一つ目の条件で、[0<θ<π/2]というθの必要条件がでてきますね?
次に、二つ目の条件の不等式を解くと…
⇒μmgcosθ<mgsinθ
⇒μ<(sinθ/cosθ)
⇒μ<tanθ
最後、モーメントを考慮すると…
⇒(h/2)mgsinθ<(r)mgcosθ
⇒(sinθ/cosθ)<{r/(h/2)}
⇒tanθ<(2r/h)
以上の不等式をまとめると…
⇒Ans.………
こんな具合に導出したんですが合ってますかね?
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