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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:力学の問題 考え方のヒントをお願いします)

力学の問題の解き方と考え方のヒント

2023/10/18 03:45

このQ&Aのポイント
  • 力学の問題での解き方と考え方のヒントを教えてください。
  • 問題は、ワイヤーロープに加わる引張り力の計算です。
  • 答えは1560Nですが、力の向きも含めて教えてください。
※ 以下は、質問の原文です

力学の問題 考え方のヒントをお願いします

2010/07/08 21:16

機械力学の問題で解き方が・考え方のヒントを教えていただきたく、
投稿しました。

どうしても、どう考えればいいかわかりません。

問題は、「ワイヤーロープにどれだけの引張り力が加わるか」です。
ttp://mcnc.hp.infoseek.co.jp/cgi-bin/img-box/img20100708210514.jpg

答えは、1560Nになるんですが、残念なことに私にはわかりません・・・
力の向きも併せて教えていただけますと、より理解が深まると思います。

こんなこともわからないのか!とあきれるかもしれませんが、
何卒、お付き合い宜しくお願いします。

回答 (8件中 1~5件目)

2010/07/14 22:22
回答No.8

> 参考書の回答のヒントに”O点からワイヤロープまでの垂直距離は4000・sin40°”とだけ
> 書いてあったので、なにを意味しているのか、どこで利用するのか?わかりませんでした。

納得しました。貴殿が見ている参考書の回答のヒントだったんですね。
以下URLに記述している“玉掛用ワイヤロープのつり角度と張力”でも記述していますが、
1000Nが作用する方向と平行な”O点からワイヤロープ接地点までの距離は4000・tan40°”で
3356mmとなります。
そして、ワイヤロープ長さはその求めた長さの何倍あるか、
(ワイヤロープ長さ÷O点からワイヤロープ接地点までの距離)
結局、角度40°に対しては、対辺/斜辺であるsin40°の逆数(1/sin40°=1.5557倍)
で求めています。
1000N×(1/sin40°)=1555.7N≒1560Nとなります。

使用方は、sin40の逆数です。

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質問する
2010/07/14 07:42
回答No.7

> 垂直距離は、4000・sin40°
この意味は、参考URL↓のfig1の図中の青色部分を指します
少し画像のデータを粗くしましたので、見難くなりました

他の回答者のようにしても答えは同じになりますが、一目私が解くとしたら
私も、4000・sin40°を利用した回答にするんだけどっと思ってました。
※要は、解き方は幾通りもあるがモーメントの考え方さえ間違わなければOK

追記いたします。私が解くとしたら=恐らく想定される模範解答は以下です

ワイヤー張力=800*5000/(4000*sin(40°))=1555.7≒1560N・・・(1)

O点回りのモーメントがゼロ、つまり右回り(荷重方向)と左回り(張力)が
吊り合う。つまり、Mo=800[mm]*5000[N]-4000*sin(40°)=0 ⇒(1)へ
※ポイント;荷重方向とモーメントアームを直角にして合わせることです

Mo=800[mm]*5000[N]-4000*sin(40°)*ワイヤー張力=0 が正しいです

2010/07/13 22:36
回答No.6

> 少し気になったのですが、答えのところに、ヒントとして”O点からワイヤロープまで
> の垂直距離は、4000・sin40°”とありまいした。
> これがどう関係しているのかわからないのと、他の回答の方からもこの式がでていません。
> どこで利用するんでしょうか?

意味が不明です。
4000mm×sin40°は何を意味していますか?
O点からワイヤロープ接地点までの距離ですか???三角関数の誤り?tanですか?
で、つなげると、O点からワイヤロープ接地点までの距離がどう関係しているのか……
どこで利用するんでしょうか?となるんだが、やはり意味不明です。

お礼

2010/07/14 20:06

ありがとうございまいした。

>O点からワイヤロープ接地点までの距離がどう関係しているのか……
>どこで利用するんでしょうか?となるんだが、
私の文章が伝わりにくい文章で申し訳ありません。
どこで利用するのかお聞きしたかったです。

参考書の回答のヒントに”O点からワイヤロープまでの垂直距離は、4000・sin40°”とだけ書いてあったので、なにを意味しているのか、どこで利用するのか?わかりませんでした。

質問者
2010/07/12 22:53
回答No.5

> > この4000000N・mmの回転モーメントを →方向の力に換算すると
> > 4000000N・mm÷4000mm=1000Nとなります。
> なぜこの式になるのかわかりません。 なにか説明があるサイトなどないでしょうか?

回転モーメントの定義は、半径(腕の長さ)×力です。
そして、半径(腕の長さ)と力は直交する(直角になる)関係です。
ですから、→方向に力や ←方向に反力 として描きました。
また、支点からの力点までの距離の比での計算は、天秤やシーソー、釘抜きの原理と
同じ計算方法です。
F1[N]×L1[mm]=F2[N]×L2[mm]でつり合い、F2[N]=F1[N]×(L1[mm]/L2[mm])求めるような。

で、このような内容はサイトで確認するよりも、教本を1冊購入し確認した方がベターです。

お礼

2010/07/13 12:20

ありがとうございました。

4000(mm)・X(N) = 4000000(N/mm)
X = 1000(N)

ということでしょうか?

それが合っていれば、後は三角関数の基本的なことを使って
答えを導き出せました。


少し気になったのですが、
答えのところに、ヒントとして”O点からワイヤロープまでの垂直距離は、
4000・sin40°”とありまいした。
これがどう関係しているのかわからないのと、他の回答の方からも
この式がでていません。
どこで利用するんでしょうか?

宜しくお願い致します。

質問者
2010/07/09 09:33
回答No.4

他の方々の回答で十分かとは思いますが、少し補足します。
二次元の静力学的なつり合い問題は
??Fx=0(X方向力の総和が0) ??Fy=0(Y方向力の総和が0)
??M=0(モーメントの総和が0)
を解けばよいことになります。

この問題では?で求まります。O点回りに回転するリンクは5000N(腕長
800mm)の荷重とワイヤーロープの張力T(腕長4000・cos50°mm)を受けます。
?の式を解けば張力Tが求まるのは他の方々の示されるとおりです。

お礼

2010/07/13 12:12

ありがとうございました。

質問者

お礼をおくりました

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