C 点周りの力のモーメントの釣り合いを考える。
円版の重心は O であることに注意すると、下の図が描ける。
C 点周りの力のモーメントの釣り合いは
$$ Mg x \cos\theta = mg d \cos\theta $$
より
$$x = \frac{m d}{M + m}$$
となる。従って、答えは ②となる。
これは、計算をしなくても直感的に答えを導くことが出来る。
もし、$M$ が $m$ に比べて十分に重かったとしたら、Q点に重りを吊り下げてもほとんど傾くことはないだろう。
すなわち $x \sim 0$ となるはずである。
$M \to \infty$ の極限で 0 となる選択肢は、①、②である。
次に、$m$ が $M$ に比べて十分大きい場合を考える、その場合には、重り $m$ にひっぱられて、OQが鉛直方向になるであろう。すなわち、$d \sim x$ となると思われる。そのような答えは②である。(①は $x = – d$となってしまう。)
このように、極端な場合について定性的に考えて答えを絞り込むのも、選択問題の場合には有効である。
