てこの原理、分力則からの証明
A,B,Pは回転自由接続で、P点は回転自由に固定。
■流れを説明する
|FL|*L=|FR|*R
を証明する。
A点をFLの力で押すとPA方向成分(非回転成分)はP点で消殺され、FLpのみがB点に伝達される。この力をB点ではFRの方向成分のみで受けるととし、他の成分(非回転成分)はP点で受けるとする。
このとき、回転に関する力|FR|、|FL|が釣り合わなければならず、図に示した合力則から、
|FR|=|FL|*L/R
となることがわかる。
つまり、FRとしてこの力でB点を支えれば釣り合う、つまり回転しない。
つまり、
|FL|*L=|FR|*R
の関係があれば釣り合う、あるいは、
FLはFRに伝達され、
|FL|*L=|FR|*R
が成り立つと言ってもいい。
これにより、連動した機械では、力*距離が不変であることはわかる。これが仕事という量が出てきた理由である。これから仮想仕事の原理が出てくる。そしてダランベールの原理となり、オイラー・ラグランジェ方程式になっていく。
■参考
分力の法則と力の合成則の証明 (最終改訂版) & - SonofSamlawのブログ
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