Question

はる🍥

66の(2)の答えにマークしているところの意味が分かりません。テストが近いのでできるだけ早く教えて頂きたいです。お願いします。

y
66. 弾性力と垂直抗力 図のように, ばねの一端を
内壁がなめらかな箱の中につけ、他端におもりをつ
ける。 箱を水平に固定した状態で, おもりを10N
の力で水平に引いたところ, ばねが10cm 伸びた。
重力加速度の大きさを9.8m/s²2 とする。
(1) ばねのばね定数を求めよ。
(2) 箱の左側をもってゆっくり傾けると, ばねはしだいに伸び, 30°傾けたとき. 伸びが
49cmとなって, おもりは箱の内壁にちょうど接した。 おもりの質量を求めよ。
(3) 箱を鉛直に立てたとき, おもりが内壁から受ける垂直抗力の大きさを求めよ。
ヒント (3) おもりは重力, 弾性力, 垂直抗力の3つの力を受けており, それらはつりあっている。
例題 8
67. つりあいと作用・反作用
A 1
図のように, 質量 5.0kgの物体
the... Henk 水平面上に重ねて置かれている。
内壁
F000000004 |19 cm
第Ⅰ章 力と運動

60%
Ticos45°
0.8N
130°①
√3 T₂x
45°
Tw
T₂
66. 弾性力と垂直抗力
2
(1) 1.0×102N/m (2) 10kg (3) 49N
解答
指針
(1) フックの法則を用いる。 (2) おもりが受ける重力の斜面に
平行な方向の成分と、ばねの弾性力とのつりあいから、おもりの質量を
求める。(3) ばねの伸びは(2) のときと同じなので,弾性力は変わらない。
弾性力と,重力,垂直抗力のつりあいの式を立てる。
解説 (1) ばね定数をんとすると, フックの法則F=kx から,
10=k×0.10 k=1.0×10²N/m
mx9.8
2
W=10×9.8=98N
49+N-98=0
130°
(2) おもりは箱の右側の内壁にちょうど接しており,そこからは垂直
抗力を受けない。おもりが受ける力は,図1のように示される。ばね
の弾性力Fは,F=kx から, F=(1.0×102) ×0.49=49N
図 1
おもりの質量をmとすると, おもりが受ける斜面に平行な方向の力
のつりあいから、 49-m×9.8sin30°= 0 m=10kg
別解 (2) 直角三角形の辺の長さの比を利用して、重力の斜面に
平行な方向の成分(Wx) を求めることもできる(図2)。
N=49 N
mg
mg: W=2:1
mg_
受ける力
Wx= 2
(m×9.8): W=2:1 2Wx=m×9.8 Wx=-
=4.9m 〔N〕 図2
(3) (2) のとき, おもりがちょうど壁に接しているので, ばねはこれ以
上伸びることはない。 おもりが受けるばねの弾性力は, (2) と等しく
49Nである。 おもりが受ける重力をW, 垂直抗力をNとすると, それ
らは、図3のように示される。
重力の大きさは, W = mg から,
鉛直方向の力のつりあいから,
67. つりあいと作用・反作用
解答 (1)(2) 解説を参照
問題文では、ばねの伸
びの単位がcm で与えら
れているので,mで表し
てフックの法則を用いる。
F(N)
1000000円
30°
30°
N (N).
図3
1
mx9.8sin30°
(N)
mx9.8 [N]
-00000000
Wx
①m×9.8 [N]
30%
49N
W[N]

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

尽八

(2)は内壁の壁面でおもりが接したので、そこでおもりに働く重力とそれを引っ張ろうとするばねの力（弾性力）が釣り合っているのです。

参考書の答えは左辺に式を全て移行して右辺は0にしてますが、自分はいつも下記のような書き方の方が理解しやすいのでご了承ください。

はる🍥

ありがとうございます！理解出来ました！