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ひもがP点を引く2力の合力は8Nの意味がわかりません。解説お願いします
(b) P点から5cm離れたひも上に, 異なる2点L点とR点をとる。
図 6
図6は,L点とR点の間の距離が6cmになるまでP点を引き下
げたときのようすを表したものである。 このとき, 手がP点に
加えた力の大きさは、図5の,ひもの間の角度が120°のとき
に手がP点に加えた力の大きさの何倍か書きなさい。
ひも
L
6cm
P
R
ひも
5 滑車を使った仕事の大きさについて、次の実験1~3を行いました。これに関して、あとの (1)~
(3)の問いに答えなさい。ただし、質量100gの物体にはたらく重力の大きさを IN とし, ひも, 滑車
ばねばかりの質量や摩擦は考えないものとします。
実験 1
図1のように、 定滑車を使って質量1kgのおもりを真上にゆっくりと10cm引き上げた。
実験2 図2のように、動滑車を使って質量1kgのおもりを真上にゆっくりと10cm引き上げた。
図2
↑ロ
ばねばかり
60cm
!
滑車
|10cm
おもり
Z
実験 3
図3のように、 定滑車と動滑車を組み合わせ, ひもがたるまないように,動滑車にそ
れぞれ質量 1kgのおもりをとりつけた。 また、左右の定滑車の距離を60cm とし,左右
の定滑車の中心からの距離が等しいひも上の点をP点とした。 次に,図4のように. P
点を手で真下に引き、左右のおもりを真上にゆっくりと引き上げた。 P点を引き下げた
ときのひもの間の角度をはかると, P点を引き下げるほど小さくなった。
図3
図 4
10cm|
□↑
(1) 次の文章は, 実験と実験2について述べたものである。 文章中の
y
に
あてはまるものの組み合わせとして最も適当なものを、 あとのア~エのうちから一つ選び、その
符号を答えなさい。 また, Z にあてはまる最も適当な名称を書きなさい。
8
ひもの間の角度
実験1で手が加える力の大きさは1QN, ひもを引く距離は10cmであり, 実験2で手が
加える力の大きさは
で、ひもを引く距離は y である。 このことから,
きさは1.
異なる道具を使っておもりを引き上げたとしても、同じ状態になるまでの仕事の大きさは変
という。
わらないことがわかる。 これを
仕事のなっ
千-3
と実験2の2倍になっていることより, C<A,B<Co
(3) b) 図6で, 1Nの力の大きさを1cm とする。 ひもがP
点を引く2力のそれぞれの力の大きさは,おもりの
質量の半分にはたらく重力の大きさなので5N。 ここ
で、 片方の力の分力のうち、 上にひもを引く力の大き
さをxとすると, 三平方の定理より, 32+2=52で,
x=4となる。 よって, ひもがP点を引く2力の合力
は 8N で, これは手がP点に加えた力の大きさと等し
い。 図5では同様にして5N なので,図6で手がP点
に加えた力の大きさは85= 1.6 (倍)
th It L+MA
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