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コンテスト/Gnit Sunday Open 002 (GSO002)/第2問 スポンジの品質検査:直方体重りによる最大圧力の測定
第2問

スポンジの品質検査:直方体重りによる最大圧力の測定

終了
100 ptsLv.1 入門力学
2026/03/22 19:30〜2026/03/22 21:00
作成者:admin

問題文

あるスポンジ工場の品質管理部門では、製品であるスポンジの弾力性を評価するために、一定の重さを持つ直方体状の金属ブロックをスポンジの上に置き、その「へこみ具合」を測定しています。

スポンジは、上面に加えられる圧力 PPP が大きいほど深くへこむ性質を持っています。いま、重さ(重力の大きさ) WWW の直方体ブロックを、水平な台の上に置かれたスポンジの上面に静止させます。このブロックの三辺の長さはそれぞれ a,b,ca, b, ca,b,c であり、各面は滑らかです。

ブロックの置き方(どの面を底面にするか)を変えることで、スポンジとの接触面積 SSS が変化し、それに伴ってスポンジにかかる圧力 PPP も変化します。

このブロックを用いて、スポンジを最も深くへこませたいとき、スポンジにかかる圧力 PPP の値を求めなさい。なお、スポンジの上面は十分に広く、ブロックの底面全体が常にスポンジと接触するものとします。

制約

  • ブロックの重さ:W=39 NW = 39 \, \text{N}W=39N
  • ブロックの辺の長さ1:a=0.25 ma = 0.25 \, \text{m}a=0.25m
  • ブロックの辺の長さ2:b=0.20 mb = 0.20 \, \text{m}b=0.20m
  • ブロックの辺の長さ3:c=0.13 mc = 0.13 \, \text{m}c=0.13m

入力形式

圧力 PPP の値を Pa\text{Pa}Pa 単位で求め、その数値を回答せよ。

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