材料力学「モーメント荷重が作用するはりのモーメントが直線変化なのは、どうしてですか？」をAI先生に聞きました。

モーメント荷重が作用するはりのモーメントが直線変化なのは、どうしてですか？sympyのソースコードで教えて下さい。

Gemini先生へ

(回答抜粋)
モーメント荷重が作用するはりのモーメントが直線変化するのは、力のつり合いとモーメントのつり合いの原理に基づきます。...

from sympy import symbols, diff, plot

# 変数の定義
x, L, w = symbols('x L w')

# 曲げモーメントの式
M = w * x * (L - x) / 2

# 微分して曲げモーメントの変化率を確認
dMdx = diff(M, x)

# 数値代入してプロット
L_val = 10  # 梁の長さ
w_val = 1  # モーメント荷重

M_num = M.subs([(L, L_val), (w, w_val)])
plot(M_num, (x, 0, L_val), title='Bending Moment Diagram')

ChatGPT先生へ

(回答抜粋)
モーメント荷重が一定であれば、そのモーメントの傾き（つまり曲げモーメント図の勾配）が一様に変化し、直線的になります。

from sympy import symbols, integrate, Piecewise

# 定義
x = symbols('x')  # はりの位置
L, M0 = symbols('L M0')  # はりの長さとモーメント荷重

# 曲げモーメントの変化
moment = Piecewise(
    (M0 * x, x <= L),  # モーメント荷重が作用する区間
    (0, x > L)         # それ以外
)

# 結果の表示
moment

copilot先生へ

いつもの? sympyの実行環境と 参考のおすすめです。

(テンプレート) 　開発環境

いつもと違うおすすめです。