1253203973 さん (1) 棒に働いている力は、 重力：mg = 10 [N] （棒の中心に、鉛直下向き） 壁の力：f [N] （棒の左端に、鉛直上向き） 加える力：F [N] （棒の右端に、鉛直上向き） の３力であり、これらがつり合っています。 力のつり合いの式は、 F + ｆ = mg … ① 棒の左端まわりの、力のモーメントのつり合いの式は、 F･5.0 －mg･5.0/2 = 0 … ② ②より、 5.0F = 10×5.0 /2 = 25 ∴ F = 25/5.0 = 5.0 [N] (2) もう一つ加える力を上向きにｆとすると、 棒に働いている力のつり合いの式は、 10 + 10 ＋ｆ = 20 + 5 ∴ ｆ= 20+5－10－10 = 5 [N] (3) 棒の左端から x [cm] とすると、 棒の左端まわりの、力のモーメントのつり合いの式より、 10･5.0 + 10･25 +ｆ･x －20･15 －5･30 = 0 50 +250 +5x = 300 +150 300 +5x = 450 5x = 150 ∴ x = 150/5 = 30 [cm] (4) 丸太の左端、右端を A, B とします。 i) 丸太の左端を持ち上げたとき、 丸太に働いている力は、 重力：W [N] （Aからx の位置に、鉛直下向き） 持ち上げる力：10 [N] （点Aに、鉛直上向き） 垂直抗力：Nb （点Bに、鉛直上向き） の３力であり、これらがつり合っています。 力のつり合いの式は、 Nb + 10 = W … ① 点Ｂまわりの、力のモーメントのつり合いの式は、 Ｗ･(1.0－x) －10･1.0 = 0 … ② ii) 丸太の右端を持ち上げたとき、 丸太に働いている力は、 重力：W [N] (Aからｘの位置に、鉛直下向き） 持ち上げる力：30 [N] （点Ｂに、鉛直上向き） 垂直抗力：Na (点Ａに、鉛直上向き） の３力であり、これらがつり合っています。 力のつり合いの式は、 30 + Nb = W … ③ 点Ａまわりの、力のモーメントのつり合いの式は、 30･1.0 －W･ｘ = 0 … ④ ②より、 W(1.0－x) = 10 … ②' ④より、 Wx = 30 … ④' ②'÷④' より、 (1.0－x) /x = 10/30 3.0(1.0－x) = 1.0x 3.0 －3.0x = 1.0x 4.0x = 3.0 ∴ x = 3.0/4.0 = 0.75 [m] = 75 [cm] (5) (4)の丸太の重さW は、④' より、 W = 30/x = 30/0.75 = 40 [N] となります。