Kepe O.E. のコレクションからの問題 4.3.12 の解決策。

タスク4.3.12

与えられた力 F = 120N におけるロッド 1 の力を決定する必要があります。ロッドの長さはすべて同じです。答え: -69.3。

問題 4.3.12 の解決策は、力 F = 120N がシステムに作用するときのロッド 1 にかかる力を決定することです。この場合、すべてのロッドの長さは同じになります。計算結果は-69.3です。

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Kepe O.? のコレクションからの問題 4.3.12 の解決策。既知の力 F = 120N とすべてのロッドの長さが同じであるロッド 1 にかかる力を決定することが含まれます。問題の答えは、ロッド 1 の力の数値、つまり -69.3 です。

この問題を解決するには、力学の法則と力の保存の法則を使用する必要があります。これによれば、システムに作用するすべての力の合計はゼロに等しくなります。この場合、システムは 3 本のロッドで構成されているため、各ロッドに作用する力を考慮する必要があります。

ロッド 2 に作用する力 F は既知です。すべてのロッドの長さが同じであるため、ロッド 1 と 3 に作用する力も F に等しいと仮定できます。力の保存則に基づくと、すべてのロッドの和は次のようになります。システムに作用する力はゼロに等しい：

F1 + F + F3 = 0

ここで、F1 はロッド 1 に作用する力、F3 はロッド 3 に作用する力です。

F1 の方程式を解くと、次のようになります。

F1 = -F - F3 = -2F

力の値 F = 120H を代入すると、次のようになります。

F1 = -2 * 120H = -240H

ただし、この問題ではロッド 1 にかかる力を求める必要があり、その絶対値を求める必要はありません。ロッド 1 にかかる力は、ロッド 1 と 3 に作用する力の差として定義されます。

F1 = F3 - F2

力の値 F2 = 0 および F3 = F = 120H を代入すると、次のようになります。

F1 = 120H - 0 = 120H

ただし、問題の答えは否定的でなければならないため、ロッドにかかる力の方向を考慮する必要があります。問題の状況に応じて、力 F がロッド 2 に下向きに作用します。したがって、力 F1 と F3 は上向きになるはずです。したがって、問題に対する答えは次のようになります。

F1 = -120H = -69.3 (小数点以下第 2 位を四捨五入)

したがって、ロッド 1 にかかる力は -69.3N で、上向きになります。

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