Question

y

(3)と(4)どなたか教えてください

答えは(3) 12N (4) 18cm なのですが
(3)ばねを縦に繋いでいる場合12cmを２本のばねで6cm 6cmに分けるところは分かるのですが手がおもりを押しているちからはなぜ1個分のバネにはたらく力だけでいいのかわかりません 12N＋12Nで24Nではないんですか？
(4) もなぜばね1個分の状態で考えているのですか？
18.0＋18.0で36ではないんですか？

選択問題 B
ばねは、縮めるともとにもどろうとする。 その際仕事をすることができるので、縮んだばねはエネルギー
をもっていることになる。 あるばねにはたらく力とばねの縮みの関係は図1のグラフのようになる。このば
ねに軽い板をとりつけ、 図2のように重さ(物体にはたらく重力の大きさ) 2Nのおもりを押し当て、6cm
押し縮めて手を放すと、おもりは固定された台を18.0cmの高さまで上った。 また、同様にして9cm 押し
縮めて手を放すと、おもりは固定された台を40.5cmの高さまで上った。 これについて、あとの問いに答え
なさい。 ただし、ばねのエネルギーはすべておもりの運動エネルギーとなり、床や台に摩擦はなく、 おもりは
台から飛び出すことはないものとする。
図1
10
ばねの縮み
5
〔cm〕
10
20
ばねにはたらく力[N]
図2
ばねもり
台
(1) 重さ6Nのおもりを押し当て、 6cm 押し縮めて手を放すと、 おもりは固定された台を何cmの高さま
で上るか、 求めなさい。
6NXX-0367
0.06
cm
ま
(2) 図3のように、 図2と同じばねを2本つなぎ、 重さ2Nのおもり
を押し当て、9cm 押し縮めたときに、 手がおもりを押している力
は何 N か、 求めなさい。
図3
9cm
36
(3)(2)の状態から手を放すと、 おもりは固定された台を何cmの高さまで上るか、 求めなさい。
40.5
2
(4) 図4のように、 図2と同じばねを2本つなぎ、重さ2Nのおもり
を押し当て、 2本のばね全体で12cm 押し縮めたときに、手がおも
りを押している力は何N か、 求めなさい。
図 4
(5)(4)の状態から手を放すと、 おもりは固定された台を何cmの高さまで上るか、 求めなさい。
N
cm
N
cm

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

きらうる

(4)と(5)ですか？

(4)
例えば写真のように、縦にバネを並べた場合、両方のばねは、ともに300g分の伸びをします。つまり、両方とも300g分の力がはたらいていることになります。
今回の問題の図4も、ばねが直列に連結されていますので、両方とも6cmを縮めただけの力がはたらきますので、12Nの力で押したことになります。

(5)
例えば、1Nの力を加えたら1cm伸びる1本のばねがあったとして、そのばねを両側から1Nずつの力で伸ばすとします。そのとき、ばねの伸びは何cmでしょうか。

答えは1cmです。両側から1Nずつで引かれていたとしても、片方からの力でしか引いていないことになります。何故だと思いますか？

話を元に戻して、今回の問題もおもりにつながれているのは右側のばねのみなので、右側のばねが縮んでいる6cm分の力だけがおもりに与えられるわけです。だから18cmの高さまでしか上がりません。