工業力学入門講座（第15回）　演習問題

機械技術者の自己啓発支援講座（第15回）
機械技術者のための　工業力学入門	□　演習問題（力の大きさと向きを求める問題２）

機械技術者が日常の業務を進める上で必要となる力学の具体的で実践的な活用方法の習得を目指します。

先回に続き『力の大きさと向きを求める問題』です。力の大きさと向きを求める作業は、機械設計を行う上で基本となる作業です。

〔演習問題〕

【問題２】図に示すように、点A、B、Cでピン止めされた骨組構造の点BにW=250Nの下向きの力が働いている。部材１、部材２に働く力の大きさと向きを下記の手順で求めなさい。
（１）部材１、部材２がピンBに及ぼす力をF1、F2として、それを図示しなさい。
（２）ｘｙ座標を設定しなさい。
（２）それぞれの力のｘ方向およびｙ方向の分力を図示しなさい（値も書き込む）
（３）ｘ方向およびｙ方向の力のつり合い式を記述しなさい。
（４）F1、F2の値を求めなさい。
（５）答え（部材１、部材２に働く力の大きさと向き）を書きなさい。
　
　　　　　　　　　　　　

〔解答〕

　
(1) 図示の通り。
　　※　部材１は、Ｂ点を左方向に引っ張り、部材２は、Ｂ点を支えているので、図示の方向になる。
(2) 図を参照。
　　　　　　　　　

　
　
(3)　図示の通り。
(4)　ｘ方向の力のつり合い式（∑Ｆx＝0）
　　　　　　　　　　　Ｆ₂cos30°－Ｆ₁°＝0　　　　　　　　　（式１）
　
　　 y方向の力のつりあい式（∑Ｆy＝０）
　　　　　　　　　　　Ｆ₂sin30°－250N　＝0　　　　　　　　（式２）　　
　
　　　　　　　　　　　　　　　　0.5F₂＝250N
　　　　　　　　　　　　　　　　　　F₂＝500N
　　　　　　　　　　　　　　　　　　F₁＝F₂cos30°＝433N
　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ans　部材１に働く力　433N　（左から右に向かう方向、引張荷重）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　部材２に働く力　500N　（右上から左下に向かう方向、圧縮荷重）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（※　部材に働く力は、部材がピンＢに及ぼす力と向きが逆方向になります。）
　


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