長さ1.0mの棒の両端A, Bに平行な力が働いている。A点には30Nの力、B点には50Nの力が働いている。これらの力の合力の大きさと、合力の作用線がA点からどれだけ離れた位置を通るかを求める。

応用数学力のモーメント物理力の合成
2025/3/11

1. 問題の内容

長さ1.0mの棒の両端A, Bに平行な力が働いている。A点には30Nの力、B点には50Nの力が働いている。これらの力の合力の大きさと、合力の作用線がA点からどれだけ離れた位置を通るかを求める。

2. 解き方の手順

まず、合力の大きさを計算する。力が平行なので、単純に足し合わせればよい。
次に、合力の作用線の位置を計算する。A点から合力までの距離を xx とすると、力のモーメントの釣り合いから、以下の式が成り立つ。
30×0=50×1.0(30+50)×(1.0x)30 \times 0 = 50 \times 1.0 - (30+50) \times (1.0 - x)
したがって
0=5080(1x)0 = 50 - 80(1 - x)
80(1x)=5080(1-x) = 50
1x=5080=58=0.6251 - x = \frac{50}{80} = \frac{5}{8} = 0.625
x=10.625=0.375x = 1 - 0.625 = 0.375
最後に、有効数字2桁で答えを記述する。

3. 最終的な答え

A点から **0.38 m** のところに **80 N** の力。

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