Question

Σ

なぜ垂直抗力を無視できるのですか？

130 ばね付きの板にのせた物体の運動
図のように鉛直に
立てられた軽いばねに, 厚みの無視できる質量2mの板を固定す
る。その板の上に,質量mの小球を静かに置いたところ,ばねは
自然の長さよりdだけ縮んで静止した。この位置を原点とし,鉛
直上向きを正としてx軸をとる。 ここからさらにad (a>0) だ
け板を押し下げ静かにはなしたところ, 板と小球は一体となって
動き始めた。重力加速度の大きさをgとし,運動は鉛直方向のみ
を考える。
(1) このばねのばね定数を求めよ。
XA
m
0-
2m
(2) 板と小球が一体となって動いているとき, 位置 xでの加速度および小球が板から受
ける垂直抗力を求めよ。
(3) ある位置で小球が板から離れて上昇した。 小球が板から離れるためのαの条件,離
れる瞬間の位置 (座標), およびそのときの小球の速さを求めよ。
(4) 小球は板から離れた後, ある高さまで上昇しその後落下した。 小球の最高到達点の
位置 (座標) を求めよ。
[15 横浜市大]

(板と小球の間には垂直抗力とその反作用の力もはたらくが,この2力が
うので,板と小球をまとめて考えるとき, 力学的エネルギーの総和には影
解答 (1) ばねの弾性力は,板と小球が受ける重力とつりあうので, 弾性力につい
てはフックの法則 「F=kx」を適用して
kd-3mg=0
3mg
よって k=-
d

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

ゆあ

簡潔に言うと、
板と小球を一体と考えているからです。
なので、お互いにはたらく垂直抗力が
打ち消し合います。

2つの物体に働く垂直抗力が
作用反作用の関係であることも
思い出しましょう🌱

式の方が分かるかも！という事でしたら
写真の右側の式も参考にしてみてください。

Σ

ありがとうございます🙇🏻‍♀️՞