おもりが板の上に静止しており、糸がおもりを引く力が $\frac{3}{5}mg$ であるとき、板がおもりから受ける力の向き(ア)とその大きさ(イ)を求める問題です。
2025/4/20
1. 問題の内容
おもりが板の上に静止しており、糸がおもりを引く力が であるとき、板がおもりから受ける力の向き(ア)とその大きさ(イ)を求める問題です。
2. 解き方の手順
* おもりにはたらく力を考えます。おもりには重力 、糸の張力 、そして板からの垂直抗力(反作用)がはたらきます。
* おもりは静止しているので、力のつり合いが成り立ちます。鉛直方向の力のつり合いを考えると、
ここで、は板からの垂直抗力(反作用)の大きさです。
* 式を変形して、を求めます。
* 板がおもりから受ける力の向きは、おもりが板を押す方向なので鉛直下向きです。
* 板がおもりから受ける力の大きさは、作用・反作用の法則より、おもりが板から受ける垂直抗力の大きさと等しく、です。
3. 最終的な答え
ア:鉛直下向き
イ:
よって、答えは4です。