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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:水平な棒の先端(または手元)にかかる重さは何kg…)

水平な棒の先端にかかる重さは何kgか?

2023/09/07 03:22

このQ&Aのポイント
  • ネットで検索はしたものの求めていた答えが見つからず、レベルの低い質問をしますが、どうか教えていただけますでしょうか。
  • ある人が長さ5mの棒を水平に持っています。この先端に10kgのおもりをぶら下げました。この人の手元には何Kgの重さがかかるのでしょうか。(先端には何kgの重さがかかるのでしょうか)棒の重さや、たわみは無視します。
  • てこの原理は小学校の理科で習ったレベルは十分にわかっています。しかし、その力点には何kgの重さがかかるのかと問われると、わからないという結論に至りました。単位がkg・mやkg・mmになるので、単純に重さではないのかもしれませんが、その辺も含め、どれくらいの重さがかかるのか、教えていただけますでしょうか。本当に低レベルな質問ですが、何卒お付き合い下さい。
※ 以下は、質問の原文です

水平な棒の先端(または手元)にかかる重さは何kg…

2010/01/19 23:32

水平な棒の先端(または手元)にかかる重さは何kgか?

いつもお世話になっております。

ネットで検索はしたものの求めていた答えが見つからず、
(検索キーワードがよくない為かもしれません)
レベルの低い質問をしますが、どうか教えていただけますでしょうか。

ある人が長さ5mの棒を水平に持っています。
この先端に10kgのおもりをぶら下げました。
この人の手元には何Kgの重さがかかるのでしょうか。
(先端には何kgの重さがかかるのでしょうか)
棒の重さや、たわみは無視します。

てこの原理は小学校の理科で習ったレベルは十分にわかっています。
例えば、
支点から右側へ距離10mmのところに5kg。
支点から左側へ距離20mmのところに2.5kg
はつり合います。

しかし、その力点には何kgの重さがかかるのかと問われると、
ん?と考えてしまい、わからないという結論に至りました。

例えば、支点から1mmはなれた所に重さ3kgの場合。
1m×3kg=3となりますか?
元々3kgのモノが1m分有利になる条件で同じ3kgにはならないと思いました。
では、単位が違うのかと思い、mmで計算すると、
1000mm×3kg=3000
3トンもかかるはずがないと思います。

単位がkg・mやkg・mmになるので、単純に重さではないのかもしれませんが、
その辺も含め、どれくらいの重さがかかるのか、教えていただけますでしょうか。
本当に低レベルな質問ですが、何卒お付き合い下さい。
宜しくお願い致します。

その他の回答 (7件中 6~7件目)

2010/01/20 01:12
回答No.2

てこや天秤秤は、モーメントと云います。重さ(力)と距離の積で表示します。
貴殿の記述の“支点から右側へ距離10mmの処に5kgf”や“支点から左側へ距離20mmの処に2.5kgf”
は、5kgf×10mm=50kgf・mmと2.5kgf×20mm=50kgf・mmで共に50kgf・mmとなりつり合います。
(単位はkgf・mmで表示し、重さ又は力の次に距離を記述します)
この支点から右側を幅1mmの木材で押さえ付けたら(右側だけの棒と重りの条件だけで)
50kgf・mm÷1mm=50kgfの力が木材の幅1mmの角に加わり、木材が変形するでしょう。
以上が、支点での力です。木材幅が0.5mmなら100kgfですが現実性がないので、幅を極端に
狭めて大きな力が加わる事は考えません。
でも、釘抜きや缶切りはその原理を存分に使用して、大きな力を得ています。

そして、バットの細い部分(グリップ)と太い部分(ヘッド)を持って、廻す力比べをすれば
力が弱い人でもヘッド部分を持てば、勝てる確立が増えます。
バットのグリップがφ30mmで、ヘッドがφ100mmなら、φ100mm/2×弱い人の力=φ30mm/2×
強い人の力の計算となり、弱い人の力×3.3=強い人の力の結果で、3.3倍大きな力が出せたと
同じ事になります。
この様に、丸物で半径×力となる場合は、トルクと言います。
単位は、モーメントと同じですが。

5kgf×10mm=50kgf・mmと2.5kgf×20mm=50kgf・mmで共に50kgf・mmとなりつり合いますは、

  ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
  │          ▲                  │
  ■←  10mm     →←       20mm        →■
 5kgf         支点                 2.5kgf

右側だけの棒と重りの条件だけや、左側だけの棒と重りの条件だけは、

           ▊  ▋ ←幅が1mmの板で挟み込む
 ━━━━━━━━━━━  ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
│          ▊  ▋                  │
■←  10mm     →  ←       20mm        →■
 5kgf                             2.5kgf

幅が1mmの板で強く挟み込まないと、右上の図は右下に倒れ、左上の図は左下に倒れます。
そして、両側共モーメントは同じなので、幅1mmの板の両端に50kgfの力が加わります。
言い換えれば、50kgfより大きな力で挟み込まないと、重りを付けた棒は倒れます。
又、50kgfの力が加わっても変形しない材質の物で挟む必要があります。  

お礼

2010/01/20 23:44

ありがとうございました。

>この支点から右側を幅1mmの木材で押さえ付けたら
>(右側だけの棒と重りの条件だけで)
この辺がイメージできずにいます。
もう少し具体的お願いできますでしょうか。

ありがとうございました。

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