力学 難易度★★★★★★★★（前編）
今回勉強する問題はこちらです。
この問題に使われている分野を箇条書きにすると
力の図示
運動方程式
モーメント
仕事(エネルギー)
これらの要素が組み合わさった問題です。
少しでも不安な分野があれば、こちらのサイトで確認してから問題にとりかかってみてください。
難易度の説明
★〜★★★
教科書内容・基礎レベル
(ここは、まず必須。必要最低限の知識です。これがないと解説を聞いてもわからないという状態になってしまうので必ずマスターしましょう！）
★★★★〜★★★★★★
共通テスト・中堅国立レベル
(主に共通テスト、地方国立二次レベルです。僕たちが目指すのは共通テスト９割、二次試験８割なのでここは絶対に落とせないところです。）
★★★★★★★〜★★★★★★★★★
難関大二次レベル
（このレベルが解ければ、物理が得意！と自信を持ちましょう！いきなりできなくても良いです。解けるに越したことはないですが、まずは体感と慣れです。）
この記事を読む際の注意点
この記事を読む際は、いきなり解説を見ないでください。
一度しっかり自分で考えないと解説を見ても横流しになります。
やっぱり問題をしっかり体験するのは大切だわ
— タクマ@物理で無双 (@Support80619397) October 10, 2020
いきなり解説見ても一週間後忘れてる
10分は粘ろう
まじで何もわからない時は、問題解くんじゃなくて何がわからないか、何がわかったら解けそうか
これを書き出してみる
その後で解説見ると、アハ体験的に強烈に印象に残る
わからなければ、どこを意識して解説を聞けば良いか
これを考えてみてください。
そうすることが物理上達の一番の近道です。
問題の解説
では、皆さんが一度問題を考えたというていで問題を解説していきます。
(1)は力の図示が必要になります。
では、力の図示をしてみましょう！
１：力の図示
ポイントは動摩擦力が前輪のところにのみ働くということです。
後輪は転がりますが、前輪は転がらないのでブレーキがかかっています。
それが、動摩擦力fです。
力の図示ができるとあとは運動方程式をたてるだけです。
今回は丁寧にX方向、Y方向について運動方程式をたてます。
２：運動方程式
これは力の図示にしたがって式をたてただけです。
力の図示を間違えるともともこもないことになるので注意です。
これで、(1)は解けました。
では、(2)を考えます。
(2)では、モーメントのつりあい式をたてます。
なぜかというと、この台車は剛体つまり大きさがあるので
モーメントの式をたてる必要があります。
そして台車は回転していないのでモーメントはつりあいます。
では、モーメントのつりあい式をたてます。
３：モーメントのつりあい式
ポイントは、力のかかる位置をうまく考えることです。
力のモーメントを考えるとき、力は力の作用線上ならどこに作用しても良いということをしっかりおさえておきましょう。
今回の場合、それぞれの点線が力の作用腺です。
「物理のエッセンス」にも書いているので、しっかり確認しましょう。
これで(2)もできました。
今回はここまでにします。
次回から(3)、(4)について考えていきます。
今の時点で、もう一度(3)、(4)を考えてみても良いと思います。
今回学んだことから次の勉強で意識してほしいこと
・力を状況に合わせて正しく図示できるか
・運動方程式を正しくたてられているか
・力のモーメント式をしっかりとたてられるか
この辺りをもう一度、物理のエッセンスや下のサイトで確認してみてください！
いずれも基本のことですが、やはり力の図示が全てですね。
いろいろな問題にあたって力の図示のセンスを磨きましょう！
では、後編でお会いしましょう！
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