Question

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この問題の一番最後、もっと詳しく教えていただけませんか？なぜF'=ρV(g+a)となるのかがいまいちピンと来ません。お願いします。

中計NNNI上EK25主SBUM2ASONO5語8700002 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

オ |(N] となる。
(1) ペペ線部の 4 つの力を図示せよ。
(2 槍がすべり始めるときの長き 7【m) は/【m) の何何となるが         【大分大
?17. (浮力と慣性力

次の文中の識欄トア |にコに当てはまる式を記せ。だただし,

 

 

 

 

 

 

重力加速度の大きさをgとする。

図1 のように, 一様な軽い棒 AB を AO : OB三1 : 2 の比に内分
する点Oでつり下げる。 同じ質量の 2 つのおもりPとQをばね定数
の軽いばねでつなぎ, Pを軽い糸で棒の端点Aからつり下げる。 端点

ジルクジ
図

める場合の。 静止
14 金沢大]

Nu

Bに, 一様な審度の物質でできた 一様な太さの御杖のおも り R を軽い糸でつり 下げだとにこ
ろ, AB は水平となって静止した。このときのPをつり下げる系の張力の大きさをのとする

 

 

と、Pの質量は| ア

 

 

 

る前より|情オ
R の密度は 還キ

 

 

 

 

 

 

 

 

で, ばねの伸びは十イ

 

 

 

 

 

 

 

S             であり, Rの質量は眉ウ
次に, 図2 のように, 容器に入った密度 o の液体中に|おも.り0Qの
全体とおも りRの一部を流めた。おもりPとQとの間に液面があり

Rの体積の 人 が溢体申に入った所で権 AB は水平となって杉上した。

ネやばねの体積は無視できるとし,) Qにはたらき<浮力の大きさを刀
とすると, おも りQの体積はエ

であり, ばねの伸びは液中に沈め
だけ小さ く なる。 また』 R をつりIFドげる示の張力の大きさは| カ
である。

 

である。

 

 

 

 

 

 

であり,

 

 

図 2 の装置全体を』大きぐ の一定の加速謀で鉛直に上上昇するエレベーターの中に大れる。
このときの各部にはだらく力をエレベータニ内の観測者から見でみよ う。図 2 の液体中の点
混で囲まれた部分 D は, 底面積S 高る の奉状の領域である。 観測者にとっでは, 液体は

藤革していて, D 内の液体にはたらく大気圧による力と重力と
から受けるカカとつりあっでいる その慣性力の大きさは
体がD を押す力のうち側

すると。液面から深き んの位置における准体の圧力が
って, Q が容器の底に接触するこ とゃもなく液体中で静』

めに,ばねの伸びは

慣性力の和は, まわりの液体

 

 

ク

である。また, まわりの次

 

 

面を押す力はうり あうでいる。これらのことから,  天気圧を 7 と

 

 

ヨ

だけ犬きくなるs

 

 

 

を

 

 

 

であることがわかる。 したが

ドレでいれば, 大きさZの加速度のた

3同志社大

ノニパー) gg

と図eのようになる。D にはたらく力のつりあいの式は
SoSg十oSヵg三のS よっで ヵニがo十o(g

 

 

 

深きんでの溢体の圧力をのとして, 液体の部分Dにはたらく力を図示ある

 

十@)

 2)より, 深きヵでの液体の圧力のは, 静正しでいると き (ヵデテカ填o9) に比
べて cg だけ増加レしでぐいる。 浮力は液体の圧力による力の合力なので。液

体中のQにはたらく肖力の内きき $もその分増加しで

アーo(9填の)

 

 

 

 

図ほのようになる。

 

 

 

ばねの伸びを z” として, Q にはたらく<《力を 図示ずると

 

Q にはたらく力のつりあいの式は  gz? 上opV(g十の)三 29十72の

ji( ez?三の上xc一o/(9填の)
⑫式-⑥式に。⑦), 加の答えを代人して, 伸びの増加分
2ー gz 三克9圭一 goV(9寺の)  (729=郭)

 

 

 

法二⑫
ァ?ーァ′ を求めると

 

SG
(慣性

が5

 

pM(9二
(浮力

図f