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例題
解説動画
基本例題8
力のつりあい
基本問題 58,596465666768
軽い糸の一端を天井につけ、 他端に重さ 2.0Nの小球
をつなぐ。この小球に, ばね定数10N/m の軽いばねの
一端を取りつけ,他端を水平方向に静かに引いた。 糸が
鉛直方向と60°の角をなして小球が静止しているとき
力の
ばねの自然の長さからの伸びは何mか。
C
2.0N 10N/m
60°
00000
指針 小球は、重力, ばねの弾性力, 糸の
張力を受けて静止しており,それらはつりあって
いる。 ばねの弾性力をF[N], 糸の張力をT〔N〕 と
すると, 小球が受ける力は図のように示される。
力を水平方向と鉛直方向に分解し, 各方向におけ
る力のつりあいの式を立てる。 これからFを求め,
フックの法則を利用してばねの伸びを求める。
水平方向:F-
T=0
2
鉛直方向:
T
2
--2.0=0…②
| 解説 水平方向, 鉛直方向のそれぞれの力
のつりあいから,
√3
T[N]
√ T(N)
30°
720
[N]
式 ②から,T= 4.0Nとなり,これを式①に代入し
てFを求めると, F=2.0√3N
ばねの伸びを x[m] とすると, フックの法則
「F=kx」 から,
F 2.0√3
x=
2.0×1.73
10 10
-=0.346m
0.5m
Point
F〔N〕
小球にはたらく3つの力がつりあって
いるとき,水平方向と鉛直方向のそれぞれの成
分もつりあっている。
V2.0N
基本例題 9
ばねと作用・反作用
同じばね定数の2つの軽いばね A, B を用意する。 ばね
Aの一端を壁に取りつけ, 他端におもりをつるして静止さ
せる。一方, ばねBは,その両端にそ
して静止
基本問題 71, 72,73
LA 0000000000
[知識]
57. 重さと質量
基本
地球上の重力加速度の大き
大きさを地球上の1であるとして、次の各
(1)地球上での重さが294Nの物体の質量に
(1)の物体が月面上にあるとき,その質
(3)(1)の物体が月面上にあるとき,その重
[知識
58. 糸の張力 図のように, 質量 1.0kg のお
て静止させた。 このとき, おもりが受ける
ただし, 重力加速度の大きさを9.8m/s2 と
[知識
59. ばねの弾性力 自然の長さ 0.200mの軽
さが 0.240mになった。 重力加速度の大きさ
(1) ばねのばね定数を求めよ。
(2) ばねに質量 5.0kgの物体をつるすと,
ヒント ばねの弾性力の大きさは, ばねの伸びに上
思考
60. ばねのつりあい 表は,軽いばねにさ
おもりをつるし、ばねの自然の長さからの
ものである。重力加速度の大きさを9.8m/s
各問に答えよ。
(1)自然の長さからのばねの伸びx[m]を
弾性力 F〔N〕を縦軸にとったグラフを描い
(2)