48
XB の値を代入して整理すると,
mig
[00
XA=
(m,+m)g-F
k₁
・[m〕
(m,+m) g
(2) (1)のx の式に,F=0 を代入して、
XA
〔m〕
k₁
77. 力のつりあい
解答
(1)5.9×10°N (2) 2.9×10N (3) 19kg
指針 A君がひもを引くとき、 作用・反作用の法則から, A君はひも
から同じ大きさで逆向きの力を受ける。 A君, 板, 体重計がそれぞれ受
ける力を図示し、つりあいの式を立てる。 なお, 糸はその両端で同じ大
きさの張力をおよぼす。 また, 板が床からはなれるとき, 板が床から受
ける垂直抗力は0となる。
つながれた物体に同じ大
きさの力をおよぼす。 小
球α,BがばねBから受
ける力の大きさは等しい
式 ③, 4,
2T3-(50+2.0+10):
T3=31×9.8N.6
式⑥を式 ③に代入して
N3=50×9.8-T3=5
したがって,体重計は
78. 斜面上に置か
張力
解答
解説 (1) 板が床から浮くとき, 板が床から受ける垂直抗力は0と
なる。このときのひもの張力の大きさを T とする。 A君と板を一体
のものとみなすと、受ける力は,重力, 張力T, である(図a)。 力のつ(人+板)の重力
らいの式から、
--(50+10)×9.8=0
12m
T=588N 5.9×102N
(2) 板が床から受ける垂直抗力を0にすると, 板
を床から浮かすことができる。 このときのひもの
張力の大きさを T2, A君が板から受ける垂直抗
力の大きさを N2 とする。 A君が受ける力は, 重
力, 板からの垂直抗力 N2, ひもからの張力 T2 で
ある(図b)。 また, 板が受ける力は,重力, 作用・
反作用の関係からA君に押し返される力 N2, ひ
もからの張力 T2 である(図c)。 力のつりあいの
2
-倍
■指針 糸は,その両立
す。 物体 A, Bが受け
解説糸の張力の大
糸の張力, 垂直抗力を
な方向に着目し,力の
A: mg sin 30°-7
B: Mgsin 45°7
(50+10) ×9.8NV
図 a
張力
式①から,
0= T₂
1
張力
-mg-T=0
A*
垂直抗力
N21
2
T₂
式②から、
板の重力
人が板を
1/
10×9.8N
【押す力
人の重力
50×9.8N
図b 人が受ける力
図c 板が受ける力
Mg-T=0
2つの式の辺々を引い
第
章
思考
解説動画
もがかけられ,その一端は板とつながっており,板の上にA君が乗っている。板の質量
は 10kg, A君の質量は50kgであり, 重力加速度の大きさを9.8m/s2 とする。 また, 滑
車 ひもの質量は無視できるものとする。
77. 力のつりあい■図1~3のように,天井に固定されたなめらかに回転する滑車にひ
図 1
7/25
ギャン
あり
A
OB
な
図2
16f the
A
図3
AD
O
体重計
運動とエ
(1) 図1のように, B君がひもを引き, A君を乗せた板を床から浮かせるためには, 少
なくとも何Nの力が必要か。 ただし, B君は床から浮かないものとする。
(2) 図2のように, 板上のA君が自分でひもを引き, 板を床から浮かせるためには, 少
なくとも何Nの力が必要か。
(3) 図3のように, 板上に質量 2.0kgの体重計を置き, その上にA君が乗る。 A君が自
分でひもを静かに引き, 板を床から浮かせる。 床から板がはなれたとき,体重計は何
kg を指しているか。
知識
(09. 神戸学院大 改)
例題6
ありがとうございました♪