□ 63. ばねの直列接続図のように, 軽いばねAと軽い
ばねBを直列に接続し, 質量 2.0kgのおもりをつるして静止
させた。 ばねA, B のばね定数をそれぞれ 98N/m, 196N/m
とし,重力加速度の大きさを 9.8m/s2 とする。 次の各問に答
えよ。
A
Fz'
(1) AがBから受ける力の大きさは何Nか。 また,BがA
から受ける力の大きさは何Nか。
おもり 2.0×9.8=19.6
T. 19. zo
620
B
FS
02.0kg
119.6
63. ばねの直列接続
解答 (1) Aが受ける力 : 20N, Bが受ける力:20N
(2) A:0.20m, B:0.10m
指針 (1) おもりに加えて, ばね A, B が受ける力
に着目すると,それぞれが受ける力はつりあっている。
また,作用・反作用の法則から, AとBが互いにおよ
ぼしあう力の大きさは等しい。 (2) A, B のばねの伸
びを x1 〔m〕, x2 〔m〕 とし, フックの法則を用いて式を
立てる。
糸から
受
7
Bが受
式②カ
m
解説 (1) Aは,天井か
ら上向きに力F1, Bから
下向きに弾性力 F2 を受け,
Bは, A から上向きに弾性
力F3, おもりから下向き
に力F を受ける。 また、
おもりは, 下向きに重力
2.0×9.8=19.6NBから上
Fi
F3
トレー
F5
65.1
A
B
解答
19.6N
(3)x
指針
FA
の長さ
成分を
向きに弾性力Fを受ける。 各物体が受ける力はつ
りあっているので,
解説
を
F-F2=0 F3-F4=0
F5-19.6=0
【x
また,AとBが互いにおよぼしあう力 F2, F3, B と
おもりが互いにおよぼしあう力F4, F's は, それぞ
れ作用・反作用の関係にあるので,
【y】
F2=F3 Fa=Fs
(2)
したがって,
る。
F=F2=Fg=F=Fs=19.6
20 N
【月
すなわち, AがBから受ける力 (F2) は20N,Bが
Aから受ける力 (F3) は20Nとなる。
