長さ1.8mのてこがある。人が作用させる力$F$を最大150Nとしたとき、1.2kNの物体$W$を動かすためには、支点をA端からどれくらいの距離におけばよいかを求める問題です。ただし、ヒントとして$a + b = 1800$mmが与えられており、てこの原理 $W/F = a/b$ を利用します。ここで、$a$は支点から力$F$までの距離、$b$は支点から物体$W$までの距離を表します。

応用数学てこの原理力学方程式比率
2025/5/6

1. 問題の内容

長さ1.8mのてこがある。人が作用させる力FFを最大150Nとしたとき、1.2kNの物体WWを動かすためには、支点をA端からどれくらいの距離におけばよいかを求める問題です。ただし、ヒントとしてa+b=1800a + b = 1800mmが与えられており、てこの原理 W/F=a/bW/F = a/b を利用します。ここで、aaは支点から力FFまでの距離、bbは支点から物体WWまでの距離を表します。

2. 解き方の手順

まず、問題文から与えられた情報を整理します。
* てこの長さ: 1.8 m = 1800 mm
* 最大力 FF: 150 N
* 物体の重さ WW: 1.2 kN = 1200 N
* a+b=1800a + b = 1800 ...(1)
* W/F=a/bW/F = a/b ...(2)
(2)式を変形して、aabbで表します。
a=(W/F)ba = (W/F) * b
a=(1200/150)ba = (1200/150) * b
a=8ba = 8b ...(3)
(3)式を(1)式に代入します。
8b+b=18008b + b = 1800
9b=18009b = 1800
b=1800/9=200b = 1800/9 = 200 mm
b=200b = 200 mmを(3)式に代入して、aaを求めます。
a=8200=1600a = 8 * 200 = 1600 mm
したがって、支点をA端から1600 mmの位置におけばよいことになります。

3. 最終的な答え

1600 mm

「応用数学」の関連問題

質量 $m_1 = 15 \text{ kg}$、 $m_2 = 10 \text{ kg}$の物体が衝突する問題を考えます。衝突前の速度はそれぞれ $v_1 = 5 \text{ m/s}$、 $v...

運動量保存力学物理
2025/5/6

長さ $l$ [m] の棒が垂直な壁に立てかけられている。棒の下端Bが壁から3m離れているとき、下端Bの水平方向の速度が2m/sであった。このとき、棒の上端Aが下向きに動く速度を求めよ。

微分幾何学速度ピタゴラスの定理関連変化率
2025/5/6

質量1kgの物体に働く重力を求めよ。ただし、重力加速度を $g = 9.8 m/s^2$とする。

物理力学重力質量重力加速度
2025/5/6

この問題は、数と式、二次関数、データの分析、図形の性質に関する小問集合です。具体的には、多項式の展開、因数分解、放物線の平行移動、統計量(中央値、平均値、分散)の計算、台形と三角形に関する三角比と長さ...

数と式二次関数データの分析図形の性質展開因数分解放物線の平行移動統計量三角比長さの計算余弦定理正弦定理
2025/5/6

自動車の制動距離が速さの2乗に比例するとき、時速60kmでの制動距離が20mである。 (1) 時速$x$kmでの制動距離$y$mを$x$の式で表す。 (2) 制動距離が80mになるのは、時速何kmで走...

比例二次関数物理
2025/5/5

ある斜面でボールを転がしたとき、転がり始めてから $x$ 秒間に進む距離を $y$ mとすると、$y = 4x^2$ という関係がある。 2秒後から5秒後までの間にボールが進んだ距離(ソタ)と、その間...

運動二次関数平均速度
2025/5/5

31Vの電池と、2.0Ω, 6.0Ω, 14Ωの抵抗を回路に接続した場合について、以下の問いに答えます。 (1) 回路全体の合成抵抗を求めます。 (2) 2.0Ωの抵抗に流れる電流を求めます。 (3)...

電気回路オームの法則合成抵抗並列回路直列回路電流電圧
2025/5/5

31Vの電池と2.0Ω、6.0Ω、14Ωの抵抗が図のように接続された回路について、以下の4つの問題を解く。 (1) 回路全体の合成抵抗を求める。 (2) 2.0Ωの抵抗に流れる電流の強さを求める。 (...

電気回路オームの法則合成抵抗並列接続電流電圧
2025/5/5

3.0Ω、4.0Ω、12Ωの抵抗をそれぞれ図のように接続したときの合成抵抗を求める問題です。回路は3つあります。

電気回路抵抗直列回路並列回路合成抵抗
2025/5/5

池の周りに1周2.24kmのジョギングコースがある。田中さんとお父さんが同じ地点から同時に出発し、反対方向へ進むと10分ごとに出会い、同じ方向へ進むと60分ごとに田中さんがお父さんに追いつく。お父さん...

速さ距離方程式文章題
2025/5/5