高2物理2021 2.6.7.重心:質問「セミナー物理 基本問題 129」

土曜日, 8月 07, 2021

高2 高校物理 力のモーメント

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 重心の問題を解くときは,「重心には全ての質量が集まっていると考えてよい.」と「2物体の質量の比と重心までの距離の比は逆比である.」を意識しましょう.

 この問題では折れ曲がった棒の重心を求めますが,重心の公式を用いずに解くのがコツです.

 まず折れ曲がった物体を$x$軸に沿った部分(緑色の部分)と,$y$軸に沿った部分(青色の部分)に分けて考えます.均質な棒なので,青色の部分と緑色の部分の重心は,それぞれの部分の中点であることが分かります.重心には全ての質量が集まっているので,青色の部分の質量を$m$とすると,緑色の部分の重心には質量$2m$が集まっていることになります.ここで逆比を用いると,座標$(0,\ 0.30)$と$(0.60,\ 0)$を結ぶ線分を$2:1$に分ける点が曲がった棒全体の重心です.

 後は,相似比を用いて重心の座標を求めましょう.こちらの動画でも同じような問題を解説しています.参考にしてください.

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