万 解説動画 基本例題8 力のつりあい 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, ばねの自然の長さからの伸びは何mか。 |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。 ■解説 水平方向, 鉛直方向のそれぞれの力 のつりあいから, T〔N〕 √√3 30° -H-- -T(N) 72 ① [N] 2.0N # F〔N〕 基本問題 62,6368 69 70 71,772 60° 水平方向 : F- T 2 鉛直方向: -2.0=0 ...2 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, 2 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 2.0N 10N/m 00000 T=0 ... ① F 2.0√3 2.0×1.73 k 10 10 -=0.346m Point 問題文の 「軽い」とは,質量が無視でき ることを意味しており、「軽い糸｣, 「軽いばね」 のように用いられる。 A 0.35m NTGRO 基本問題 75, 76,77 0000000000 知識 61. 重さと 大きさを (1) 地 (2) (1 (3) (: [知識 62. 糸 て静止 ただ 63.ば さが (1) (2) 9 64.