49-20 図のように、棒の先に7kg重の錘を付けた。
このときのAにかかるトルクはどれか。
ただし、棒の重量は無視できるものとする。
1.7Nm
2.12Nm
3.14Nm
4.21Nm
5.25Nm
目次
【解説】
Aにかかるトルクは、
(Aからのアームの長さ)×(アームの先端から垂直にかかる力)
で求めることができます。
下の図では、アームの長さは40㎝
アームの先端にかかる力は、
図のBにおける赤色の矢印(ベクトル)になります。
この値は、三角形の比率(三角関数)を用いて出します。
30°の角度を持つ直角三角形の辺の比率は?
1:√3:2 です。
Bの図の
(赤色):(黄色):(青色)=1:√3:2
となりますので、
(赤色):(青色)=1:2
青色は7kg重なので、赤色のベクトルは
7:(赤色のベクトル)=2:1
となり、赤色のベクトルは3.5kg重となります。
アームの長さ40㎝=0.4m ですので
求めるトルクは?
(アームの長さの0.4m)×(3.5kg重)
となり、1.4となります。
1kg重は10ニュートンとしてありますので、
最終的には、1.4×10=14Nmとなります。
解答
3.(14Nm)