基本例題 12 力のつりあいと作用・反作用
図のように、水平面上に重さ 18Nの物体A を置き, そ
の上に重さ12Nの物体Bを重ねた。 また, 力の記号を以
下のように定める。
B
12 N
AI
18 N
・AがBから押される力の大きさ・・・N1〔N〕
・Aが水平面から受ける垂直抗力の大きさ・・・N2 〔N〕
(1) BがAから受ける垂直抗力の大きさを、問題文の記号を用いて答えよ。
(2) A, B が受ける力の矢印を、問題文の記号を用いてそれぞれ図示せよ。
(3) A, B それぞれについて,力のつりあいの式を書け。
(4) N1, N2 はそれぞれいくらか。
解答 (1) 作用・反作用の法則から、力の大きさの関係は,
(BがAから受ける垂直抗力の大きさ) = (AがBから押される力の大きさ)=N[] []
(2) 右の図
(3) 鉛直上向きを正の向きとすると
B:N1+(-12)=0
▲N2
NT
A:N2+(-N)+(-18)=0
B
B
A
A
A... N2-N-180
NM
12 N
B... N-120
18N
注次のようにAの式を書くのは誤り。
① Nz+(-12)+(-18)=0
(4) B の式から,N=12N
② Nz+(-Ni)+(-12)+(-18)=0
(-12)は「Bが受ける重力」 だから, A の式に
入れてはダメ。 「BがAにのっている影響」
②ではすでに(-N)で表されている。
これをAの式に代入して, N2-12-180 よって, N2=30N
N・・・ 12N, N2...30 N