点Oの周りのモーメントを求める問題です。 (1) 力$F = 90 \text{ N}$が点Oから130 mm離れた位置に垂直に作用している場合の、点O周りのモーメントを計算します。 (2) 力$F = 60 \text{ N}$が点Oから180 mm離れた位置に60度の角度で作用している場合の、点O周りのモーメントを計算します。

応用数学モーメント力学物理
2025/4/15

1. 問題の内容

点Oの周りのモーメントを求める問題です。
(1) 力F=90 NF = 90 \text{ N}が点Oから130 mm離れた位置に垂直に作用している場合の、点O周りのモーメントを計算します。
(2) 力F=60 NF = 60 \text{ N}が点Oから180 mm離れた位置に60度の角度で作用している場合の、点O周りのモーメントを計算します。

2. 解き方の手順

(1) モーメントの定義は、M=F×dM = F \times d です。ここで、MM はモーメント、FF は力、dd は点Oから力FFの作用線までの距離です。
この場合、F=90 NF = 90 \text{ N}d=130 mmd = 130 \text{ mm} であるから、
M=90 N×130 mm=11700 NmmM = 90 \text{ N} \times 130 \text{ mm} = 11700 \text{ N}\cdot\text{mm}
(2) 力が角度を持って作用する場合、モーメントを計算するには、力の垂直成分を求める必要があります。
F=60 NF = 60 \text{ N} の点Oに対して垂直な成分は、Fsin(60)F \sin(60^\circ) です。
したがって、モーメント MM は、
M=Fsin(60)×d=60 N×sin(60)×180 mm=60 N×32×180 mm=30×3×180 Nmm=54003 Nmm9353.07 NmmM = F \sin(60^\circ) \times d = 60 \text{ N} \times \sin(60^\circ) \times 180 \text{ mm} = 60 \text{ N} \times \frac{\sqrt{3}}{2} \times 180 \text{ mm} = 30 \times \sqrt{3} \times 180 \text{ N}\cdot\text{mm} = 5400\sqrt{3} \text{ N}\cdot\text{mm} \approx 9353.07 \text{ N}\cdot\text{mm}

3. 最終的な答え

(1) 11700 Nmm11700 \text{ N}\cdot\text{mm}
(2) 54003 Nmm9353.07 Nmm5400\sqrt{3} \text{ N}\cdot\text{mm} \approx 9353.07 \text{ N}\cdot\text{mm}

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