物理基礎添削N..1-15 (解答は裏面) HRNO :
列 氏名
合格
再
(解説
1.Eン(1) 人も 「物体」 と考えて, 力の図をかき, 各物体における力のつりあいを考える。
(3) 体重計は「相手の重力」 をはかっているのではなく, 「相手が押す力 (3「相手に及ぼす垂直抗力」)をはかっている。
(1) 考えやすくするため, 人を1つの物体とみなし, 綱がゴンドラの床面に
つながれているとして, 各物体にはたらく力をかくと, 図aのようになる。
体重計の質量が無視できるので, 体重計にはたらく2つの力の大きさはN で等しい。
人にはたらく力のつりあいの式は
T+N=mg _N
T- mg-N
g +N
また,ゴンドラにはたらく力のつりあいの式は
人(質量 m)
N N 体重計
N]ゴンドラ
(質量 M)
|NATM9|
T=N+Mg
(2)(1)の2式より, 張力の大きさは
N*rg+N=g
M+m
g
2
T=
Mg
(3) 体重計は相手に及ぼす垂直抗力の大きさをもとに, 指示値を表している。
図a
(1)の2式より,垂直抗力の大きさは
体重計の質量が無視できるの
m-M ※A-
N=
|2
で,体重計にはたらく2つの○
力の大きさはN で等しい。
体重計の指示値の単位は, 一般に [N]ではなく, [kg] である。
ここでは,重力加速度の大きさg でわったものが「読み」 となる。
m- M
よって
2
一※A ゴンドラが空中で静止するためには, 人の質量の方が, ゴンドラの質量よりも大きい必要があるとわかる。
