剛体の平衡に関する問題の例

2つの例題 剛体の平衡

1 F₁ = 10 N、F₂ = 15 N および F₄ 図に示すように、ブロックABCDに10Nの力が作用している。ブロックABCDの長さは20メートルである。Fを求めよ。₃ ブロックが静的平衡状態にあるようにする。ブロックの質量は無視する。
議論 ：

2. 箱A（10kg）と箱B（20kg）が木製の板の上に置かれています。板の長さは10メートルです。箱Bを支点から2メートル離れた場所に置くと、板が回転しないようにするには、箱Aを支点からどのくらいの距離に置くべきでしょうか？（g = 10 m/s²）²)

議論 ：

ステップ1：物体に作用する力の図を描く

ステップ2：問題を解く

上の図を見てください。板に作用する力は箱Bの重力です（_B)、箱Aの重量(w_A）、板の重力 (w board)、および垂直抗力 (N) です。支点は回転軸です。板の重量 (w board) と垂直抗力 (N) は支点/回転軸と一致するため、力の腕はゼロになります。w board と N は計算に含まれません。

トルク1 = ボックスBの重力によって生じるトルク（正のトルク）

トルク2＝箱Aの重力によって生じるトルク（負のトルク）

総トルクが0の場合、ボードは静的平衡状態にある。

ボードが静的にバランスを保つためには、物体Aを支持点から4メートル離れた場所に配置する必要がある。