5.1
剛体は、外力の影響下で変形することはありません。
メリーゴーランドが垂直半径距離rで外力Fにさらされると、点Oの周りに力のモーメントが生じるとします。
メリーゴーランドに複数の力が作用する場合、それに作用するすべての外力の合計がゼロのときに平衡状態が得られます。
平衡のもう一つの条件は、点Oの周りのすべてのモーメントの合計がゼロに等しくなければならないと述べています。
モーメントを点Aで測定すると、点Oでのモーメントと、垂直距離と加えられた力の外積の合計として表すことができます。
これらの条件により、静止平衡状態では身体が並進運動や回転運動を受けません。
剛体内の内力は同じ大きさで反対方向に作用し、ニュートンの運動の第3法則により互いに打ち消し合うため、ここでは外力のみを考慮します。
等衡とは、剛体が平行移動や回転運動を受けない状態を指します。この状態は、剛体に作用する力とトルクがゼロに等しいときに達成されます。外部力の系が合計効果がゼロに等しい場合、剛体は等衡状態にあるとみなされます。
等衡条件では、内部力は考慮されないため、等衡状態に影響を与えません。これは、内部力が対になっ…
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