Question

ぶー

(1)〜(4)まで何も分かりません😭

教えてください🙇‍♀️🙇‍♀️

60 ばねの連結 自然の長さが等しく、ばね定数がそれぞれ
ki [N/m], k2 [N/m] の軽いつる巻きばね A,Bがある。重力加
速度の大きさを g [m/s²] とする｡
(1) A, B の一端をいっしょにして天井に固定し、他端もいっしょ
にして質量 m[kg] のおもりをつるすと、ばねは何m 伸びる
か。
A
mm &
m
B
(3):
Reeeeeeeeeeeee
MA
m
B
(2) (1) のとき, A,Bを1つのばねとみなすと, そのばね定数kmは何N/m か。
(3) Aの一端を天井に固定して他端にBの一端をつけ, Bの他端に (1) の場合と同じ質量
のおもりをつるすと, おもりは何m 下降した位置でつりあうか。
(4) (3)のとき, A,Bを1つのばねとみなすと, そのばね定数 は何N/m か。
値
➡64

28 第3章力のつりあい
ここがポイント
60
1個 (1) の場合, ばねAとBの伸びは等しい。 2つのばねの弾性力がおもりにはたらいて、その合力がおも
の弾性力は作用・反作用の関係となって大きさが等しい。 Bの弾性力はおもりの重力とつりあうこ
りにはたらく重力とつりあう。 (3)の場合, ばねAはBを引っぱり, BもAを引っぱるので、ばね
のことからA,Bの伸びを求め,足しあわせたものが全体の伸びとなる。
解答 (1) 図 a のように, ばねAとBは平行に天井とおもりを結
ぶので, その伸びxはともに等しい。 したがって, ばね
A,Bがおもりを引く弾性力の大きさは, フックの法則
「F=kx」 より, それぞれ kix [N], k2x [N] となる。お
もりには図のようにこの2力と重力 mg [N] がはた
らくので、つりあいの式は
kx+k2x-mg=0
BUCK
よってx=-
$$$*
mg
k₁+k₂
x2=
mg_
k₂
k₁x1=k₂X-
(2) h を用いると 「F=kx」 より x=
これを(1)の結果と比較してkw=k+k2 [N/m]
(3) ばねA, B の伸びをそれぞれx1 [m], x2 [m] とする。 ばねAとBの接
点において, AはBを弾性力 k1x1 [N] で上向きに引き, BはAを弾性力
k2x2 [N] で下向きに引く。 この2力は作用・反作用の関係にあるので
kıx1=k₂x2
一方ばねBは弾性力 k2x2 [N] でおもりを引き上げ, この力とおもりの重
力 mg [N] がつりあっておもりが静止するので,おもりのつりあいの式
はk2x2-mg=0
よって
CHUJE NA
②式を①式に代入すると同
M18.0-8.00 T-P
k
[m〕
Dk₁+k₂
kık₂
mg
X1 =
k₂
x=x1+x2= +
よって直=
UNA > IF
よって、 全体の伸び(=おもりの下降距離)xは
mg
k₁
-mg [m]
mg_
k₁
1_k₁+k₂ 1 13
+
kık₂
k1 k2/
kık₂
k₁+k₂
mg_
k#
・ [N/m〕
A B 10
kix
k₂x (1)
と表すことができる
2
......
NGOCOK
60500~
◆ 軽いばねとは,ばね自身
W = mg
図の重さが無視できるばねのこ
とである。
>Esta
METRON
W = mg
図 b
(4) を用いると 「F=kx」 より x= mg と表すことができる。
これを(3)の結果と比較して
TREPRACH.
k1x1
R2x2
B 2
k₂ X2
mg = ( 1242 +12) mg BIS ①
k₁ k₂
> A
Naacet
A
2 並列につないだばねを
1つのばねとみなしたときの
ばね定数は,各ばね定数の和
になる。
55LWJHBEL
て考えれば、あい
506EUCHT
UJJA
ARANJA
AURIN
③ 直列につないだばねを
1つのばねとみなしたときの
ばね定数の逆数は,各ばね定
数の逆数の和になる。
【解

物理 フックの法則