くさりの落下と抗力
Yahoo!知恵袋より。机上に落下するくさりの重心運動と抗力の変化に関する問題。

【問題】(抜粋改題)

長さL,線密度\lambdaの一様な鎖を鉛直にたらし,鎖の下端が固定された机の面にちょうど達しているように,鎖の上端が手で支えられている。 鎖は、落下後に跳ね返らず、そのまま静止するものとする。くさりが机に接する点を原点とし,鉛直上向きにz軸をとる。

(1) 鎖の上端を離してから時間tの後の上端の位置z(t)を求めよ。落下している部分は自由落下とみなせる。
(2) くさり全体の重心の位置をZ_Gとするとき,重心の速度dZ_G/dttの関数として求めよ。
(3) 重心の運動方程式を用いてくさりが机から受ける全抗力N(t)を求めよ。また,これを上端位置zの関数N(z)として表せ。




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最終更新:2011年01月22日 15:52