Question

しもへいへ

解説に｢垂直抗力を受けない｣とありますが、なぜ受けないのですか？

IN
それぞれ
さの比を
いる。
68. 弾性力と垂直抗力
car
おもりの動の式
mg_
Wx=-2
解答
(1) 1.0×102N/m (2) 10kg (3) 49 N
指針 (1) フックの法則を用いる。 (2) おもりが受ける重力の斜面に
平行な方向の成分と、ばねの弾性力とのつりあいから、おもりの質量を
求める。(3) ばねの伸びは (2) のときと同じなので, 弾性力は変わらない。
弾性力と,重力, 垂直抗力のつりあいの式を立てる。
解説 (1) ばね定数をk とすると,フックの法則「F=kx」から,
10=kx0.10 k=1.0×102N/m
図1
(2) おもりは箱の右側の内壁にちょうど接しており、右側の内壁から
は垂直抗力を受けない。 おもりが受ける力は、図1のように示される。
ばねの弾性力 F は, 「F=kx」 から, F = (1.0×102) × 0.49=49N
おもりの質量をm とすると, おもりが受ける斜面に平行な方向の力
のつりあいから, 49-m×9.8sin30°= 0 m=10kg
別解 (2) 直角三角形の辺の長さの比を利用して、重力の斜面に
平行な方向の成分 (Wx) を求めることもできる(図2)。
問題文では、ばねの伸
びの単位がcm で与えら
れているので, m で表し
てフックの法則を用いる。
F[N]
200000
30
30°
√3
mx9.8 sin30°
〔N〕
mx9.8 [N]
Wx
.05
30%
2mX9.8[N]

68. 弾性力と垂直抗力 図のように, ばねの一端を
内壁がなめらかな箱の中につけ, 他端におもりをつ
ける。 箱を水平に固定した状態で, おもりを10N
の力で水平に引いたところ,ばねが10cm 伸びた。
重力加速度の大きさを9.8m/s2 とする｡
-00000000
内壁
-49cm→
(1) ばねのばね定数を求めよ。
18.0
(2) 箱の左側をもってゆっくり傾けると, ばねはしだいに伸び, 30°傾けたとき, 伸び
が49cmとなって, おもりは箱の内壁にちょうど接した。 おもりの質量を求めよ。
(3) 箱を鉛直に立てたとき, おもりが内壁から受ける垂直抗力の大きさを求めよ。
ヒント (3) おもりは重力, 弾性力, 垂直抗力の3つの力を受けており, それらはつりあっている。

Answer 1

✨ 最佳解答 ✨

きりんっこ

「内壁にちょうど接しており」とありますが、箱がこれ以上滑り落ちないのは壁に支えられているからではなく、100%バネの力で支えられてる（引かれている）からではないですか？

しもへいへ

そうなんですね…！助かりました、ありがとうございました🙇‍♂️

Answer 2

Apple

ちょうど接した→垂直抗力がゼロのタイミングで傾けるのをやめたという意味で作問しているから