※ 引述《YYJhong (I was dying.)》之铭言： : 假设我今天肩上扛了根铁棍，前面棍长比後面棍长短，所以我必须 : 用手向下拉着前面的棍子，以避免棍子向後翻转(逆时针旋转)，这 : 个时候我的肩膀承受了整根铁棍的重量以及手向下拉棍子的力量。 : 如果我要使这根棍子向前翻转(顺时针旋转)，我就必须更用力地下拉 : 棍子，所以肩膀此时会承受比之前更大的向下力量。 : (@_@) : (後) ===============/==== (前) : 棍 [] : / \ : 这题题目所描述的情况跟上述一样， : 1.绳子断裂後瞬间，扁担产生向前翻转之角加速度 : 2.人扛着扁担的方式也是前面短後面长 : 唯一差别只是"手向下拉"的机制改成了前面负重4W的机制 : 所以绳子断裂後瞬间，人的肩膀除了承受重物4W以及扁担重W以外， : 还会多承受扁担旋转时，对肩膀所产生的额外的、向下之作用力。 : 本题答案 44W/7 = 5W + 9W/7 : ---- ----- : (1) (2) : 负重+扁担重 扁担加速旋转时对支点(肩膀)之施力 : 以下是第二项之计算 : 首先求出扁担旋转角加速度 alpha : alpha = torque/ I ; : torque = 4W * L/4 - W * L/4 = 3WL/4 ^^^^ 单看棍的话这4W应该是棍拉重物的力，但重物有加速度向下，拉力应该<4W (与棍质心之加速度等大小) 这边要用4W应该要看(重物+棍)吧 : 旋转惯量 I (以肩膀为支点) = I_cm + m*d^2 (平行轴定理) : = mL^2/12 + m * (L/4)^2 = 7mL^2/48 : ( 因为I_cm 仅代表扁担绕其质心转动之I，故不必考虑负重的I ) : => alpha = 36W / 7mL = 36g / 7L 拉力要用4W就得看整体，所以再加重物对肩膀转动惯量4m*(L/4)^2=(mL^2)/4 总转动惯量 I =19mL^2/48 3WL/4 = I*alpha = Ia/(L/4) ... a = 9g/19 alpha为重物与棍一起旋转之角加速度 a为重物之加速度(下)也是棍质心加速度(上) 系统各部份之合力 = 全系统之合力 4m*9g/19 - m*9g/19 = 4W + W - F (27/19)W = 5W - F F = 68W/19 < 5W : 接着求扁担以肩膀为支点旋转时，重心所产生之线加速度 a : a = alpha * r = 36g / 7L * L/4 = 9g / 7 向上 ^^^^^^ 我的alpha算起来比较小 因为(1)看棍的话 重物端拉力不到4W (2)改看整体的话，重物端重力=4W 但转的东西变重(物+棍) : 所以扁担自身因旋转，多承受了 F_旋 = 9W/7 的向上力 : 亦即扁担多施予肩膀 9W/7 之向下力 : 所以肩膀总受力 W + 4W + 9W/7 = 44W/7 ^^^^ 我觉得这边4W没全拿，这边的分析是把棍子跟重物分开看 --

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