Question

khu

この問題の解き方を教えてください

43
らかな定滑車に軽い綱を通し, その一端に軽いロープにつながれ
た重さ 100 Nの板をつり下げる。重さ600Nの人がこの板に乗
り,綱の他端を引いた。 有効数字は考えなくてよい。
板の上にいる人の力のつりあい 図のように、軽くてなめ
|綱
人 (600N)
(1) 人が綱を引く力の大きさが200N のとき, 板は地面から離
れなかった。このとき, 人が板から受ける力の大きさはいくら
か。 また, 板が地面から受ける力の大きさはいくらか。
板
(100N
(2)人が綱を引く力を徐々に大きくしていったところ、引く力の
大きさがある値をこえると, 板は地面から離れた。 その値はいくらか。

のり
①,
43 板の上にいる人の力のつりあい◆
「考え方 ロープと板を1つの物体とみなし、人と「ロープ+板」のそれぞれについて力のつりあいを
る。それぞれの物体が受ける力を見つける際は,作用・反作用の関係にも注意する
Tei
人が綱を引く力の大きさを T〔N〕, 人が板から受ける
垂直抗力の大きさを R[N], 板が地面から受ける垂直
抗力の大きさを N[N] とすると,人と「ロープ+板」が
受ける力はそれぞれ図a, 図bのようになる
TA
大人
VR
プ
板
12
人と 「ロープ+板」が受ける力のつりあいの式は,
① 作用・反作用の法則
●次の力の大きさは、
3)
・綱が人を引く力･･･T
板から受けるカ
1600N
00
図 a
1
-
32
-
と

両き
・人
:T+R-600=0
・ロープ+板:T+N-R-100=0
(1)T=200N を ① ② に代入して,
200+R-600=0
200+N-R-100=0
3
T
綱
③ ④ から, R=400N, N = 300N
100 N
人が板から受ける力の大きさ・・・400 N
R
図b
板が地面から受ける力の大きさ・・・300N
ロープ板
(2) 板が地面から離れる直前ではN=ON となるから,② に代入して,
T-R-100=0
① ⑤から,R=250N,T= 350N
...5
したがって,人が綱を引く力の大きさが350Nをこえると,板は地面
から離れる。5
発展 44
② 軽い綱の張力の大きさ
は両端で等しい⇒ロー
プが綱から受ける張力の
大きさは 〔N〕
答 350 N
補足いくつかの物体をま
とめて1つの物体とみな
すとき,これを系という。
解説では, ロープと板を
1つの系と考えている。
こうすることでロープ
と板の間で及ぼしあう力
を考えなくても済む。
2

力のつり合い