単純梁の反力(2)

～おもりを載せて実験してみよう～

それでは，実際に単純梁の模型を使って実験してみます．

はじめに，おもりの位置を，左側の支点（A点）から右向きにL/3 = 250mmの位置（α = 1/3）とします．そのときは下の写真のようになります．この写真より，左側支点（A点）のはかりの方が，右側支点（B点）のはかりよりも針がよく振れていること，言い換えれば，おもりを梁の中央より左よりに置いたとき，右側支点に比べて左側支点により大きな反力が生じることがわかります．

反力の大きさは，はかりの目盛り（単位：g）をkgに直してさらに重力加速度9.8m/s²をかける事で求めることができます．結果は，左側でV_A = 1.9N，右側でV_B = 0.88Nとなりました．

次に，おもりを梁の中央部（L/2 = 375mm）の位置（α = 1/2）に置いてみます（写真下）．このときは，左側支点（A点）と右側支点（B点）で，はかりの振れはほとんど同じになっています．

実験より得られた支点反力は，V_A = V_B = 1.4Nとなりました．

次に，左側の支点（A点）から右向きに2L/3 = 500mmの位置（α = 2/3）とします．（写真下）．このときは，左側支点（A点）に比べて，右側支点（B点）の方がはかりの振れが大きくなっています．

実験より得られた支点反力は，左側でV_A = 0.88N，右側でV_B = 1.9Nとなりました．

～計算結果と実験結果の比較～

以上の結果を，計算結果（「単純梁の反力(1)」での反力計算結果）と併せてグラフにまとめてみます．そうすると，下のようになります．

上のグラフより，実験より得られたおもりの位置と支点反力の関係は，反力計算結果と一致していることがわかります．つまり，支点に作用する反力を，力のつり合いに基づく計算で求めることができる，ということになります．

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