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滑車の問題
ガラスの容器の上に滑車が、あります。滑車の右には２４０ｇの石、左には、ばねと、その下におもりが、つています。重さは、２００ｇです。ばねは、１００ｇに対して２cm伸びます。以上の状態で、右の石の方が、ガラスの容器の底に接して静止しています。糸の重さ、伸び、滑車と糸の摩擦は、ないものとします。 (1)ばねの伸びは、何cmですか。 (2)石が、容器の底を押す力は、何Nか。 答えはわかっていますが、考え方がわかりません。理科オンチの私にもわかるように、お願いします。答えは、(1)0.8cm (2)０．４Nです。絵がないのでわかりにくいかと思いますが・・・
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- sen-sen
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＞(1)の答えは、０.8cmなのです。ばねにかかる力は、４０ｇということになります。 おもりが２００ｇなのにばねにかかる力が４０ｇ重しかないというのにひっかかるのであれば、その疑問はもっともだと思います。そこを出発点にして、問題文と「解答」の妥当性を確認されるとはいかがでしょうか。
お礼
何度もありがとうございました。皆さんの回答をじっくり考えてみます。
- sen-sen
- ベストアンサー率31% (66/211)
＞（１）の回答は、題意を#2と考えると0.8cmとなりそうです。 もしかして、問題は釣り合いの取れている状態でおもりを手で支えて静かに下に引きながらガラス容器をゆっくりと取り除いた時に、ばねがのびる長さを求めなさいではないでしょうか。
補足
皆さん、ありがとうございます。見解がいろいろあるようでどれが正解か？判断がつきません。すっきりしないので、もうしばらく意見を、お待ちしてみます。
- sen-sen
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- mi-zu-ki
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（1）について。 「ばねにおもりをつけた状態で滑車にかけた」と考え、おもりの２００ｇ分は、始めからばねが伸びているという事ではないでしょうか？ ようするに、２００ｇ分（４ｃｍですね）伸びたばねを初期状態とするという事です。 そう考えると、右側が２４０ｇ、左側が２００ｇなので右側に４０ｇ分だけ引っ張られることになります。 ばねは４０ｇ分上に伸びる事になるのでその伸びは0.8ｃｍ。 私もおかしいなといろいろ考えた結果、こんな答えが出てきたのですが、自信がありません。 おかしなところがありましたら指摘してください。
お礼
ありがとうございます。
補足
滑車は、左右バランスがとれていて静止するものだと思うのですが、ばねに２４０ｇ（はじめから200gかかってたとして）の力が、かかってるとすると、右の容器にかかっている４０ｇはどこにいってしまったのかという感じがするのですが・・・どう考えれば、いいのか？解答じたいが間違っているとは考えにくいのですが。
- sen-sen
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（１）左の石についてまず考えてみます。 石が動いていないとすると石に働く上向きの力と下向きの力は釣り合っているはずです。 下向きの力は、石の重力(200g重)です。 上向きの力は、ばねの復元力です。 これが等しいので、ばねの復元力は200g重となるでしょう。 一方、ばねの復元力がばねの伸びに比例すると仮定するとばねの伸びは４ｃｍとなるでしょう。 （２）次に右の石について考えてみます。 石はガラスの底に接して動いていないので上向きと下向きの力が釣り合っているはずです。下向きの力は石に働く重力(240g重)です。それに対して上向きの力は左の石の重力(200g重)と糸の張力（＝ばねの復元力）とガラスの容器の底から受ける垂直抗力です。ここで、題意は実は、この垂直抗力を求めることと考えると、ばねの復元力が200g重であることから、垂直抗力は、40g重となるでしょう。これをNに換算すると答は0.4Nとなるでしょう。
補足
回答ありがとうございます。なんとなく分かったような気もするのですが、(1)の答えは、０.8cmなのです。ばねにかかる力は、４０ｇということになります。４cmでは、×でした。(2)の答えはそうかという感じで納得できました。(1)の方もう一度かんがえていただけませんか。
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