<解答>
次のことを用いる.
上図のようにAには摩擦力がはたらかないので,棒にはたらく力は垂直抗力のみ.(辺ABに垂直な方向に力がはたらく)また,重力は鉛直下向きにはたらく.
すると,この2つの力の作用線は上図の点Dで交わる.
すると,上図のように,Cにはたらく抗力は点Dを向く方向にはたらく.
あとは,角度を調べていけばよい.$\bigtriangleup{\rm ABC}$について,内角と外角の関係より,$\angle{\rm BAC}=30^{\circ}$であり,$\angle{\rm DAB}=90^{\circ}$であるから,$\angle{\rm DAC}=60^{\circ}$.
また,直角三角形$\bigtriangleup{\rm CEF}$について,$\angle{\rm CEF}=60^{\circ}$であるから,その対頂角が等しいので$\angle{\rm AED}=60^{\circ}$.すると,$\bigtriangleup{\rm CAE}$は正三角形なので,Eは線分ACの中点にあるから,$\rm AE=ED=EC$なので,$\bigtriangleup{\rm ECD}$は二等辺三角形である.$\angle{\rm DEC}=120^{\circ}$,$\angle{\rm ACD}=30^{\circ}$であるから,$\angle{\rm DCF}=60^{\circ}$
よって,$\theta=60^{\circ}$.つまり,$\tan\theta=\tan60^{\circ}=\sqrt{3}$(答)
コメント