長さ $l$ [m] の棒の両端 A, B に、逆向き平行で大きさ $F$ [N] の2力が作用している。このとき、2つの力の合力を求めよ。

1. 問題の内容

長さ $l$ [m] の棒の両端 A, B に、逆向き平行で大きさ $F$ [N] の2力が作用している。このとき、2つの力の合力を求めよ。

2. 解き方の手順

この問題は、偶力に関する問題です。偶力とは、大きさが等しく、向きが反対で、同一作用線上にはない2つの力の組み合わせのことです。偶力の合力は0になりますが、物体には回転モーメントが働きます。

合力は、それぞれの力をベクトルとして足し合わせることで求められます。

この場合、Aに作用する力を $\vec{F_A}$、Bに作用する力を $\vec{F_B}$ とすると、$\vec{F_A} = -\vec{F_B}$ であり、それぞれの力の大きさは $F$ [N] です。

したがって、合力 $\vec{F_{合}}$ は、

$\vec{F_{合}} = \vec{F_A} + \vec{F_B} = \vec{F_A} - \vec{F_A} = \vec{0}$

合力の大きさは、0 N となります。

3. 最終的な答え

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