物理基礎｜力と運動（1）力のつりあい

止まっている物体には、力が「つりあって」はたらいている

この教材のために作ったオリジナル問題です。

答えを選ぶと、正解とわけが出ます。図の問題は、答えたあとに図が動いて確かめられます。

問1選んで答える

ばね定数 50 N/m のばねを 0.20 m のばした。弾性力の大きさは？

答えと解説

正解：10 N

F ＝ kx ＝ 50 × 0.20 ＝ 10 N。

問2選んで答える

質量 3.0 kg の物体を水平な机の上に置いた。机から受ける垂直抗力の大きさは？（g ＝ 9.8 m/s²）

答えと解説

正解：29.4 N

静止しているので、垂直抗力 N ＝重力 mg ＝ 3.0 × 9.8 ＝ 29.4 N。

問3選んで答える

ばね定数 49 N/m のばねに質量 0.50 kg の物体をつるして静止させた。ばねののびは？（g ＝ 9.8 m/s²）

答えと解説

正解：0.10 m

つりあい：kx ＝ mg より x ＝ mg / k ＝ 0.50 × 9.8 ÷ 49 ＝ 0.10 m。

問4選んで答える

質量 2.0 kg の物体を手で軽く上向きに 5.0 N で押しながら机の上に置いた。垂直抗力は？（g ＝ 9.8 m/s²）

答えと解説

正解：14.6 N

上向き：N + 5.0、下向き：mg ＝ 19.6。つりあいから N ＝ 19.6 − 5.0 ＝ 14.6 N。

問5考えてから見る

「質量」と「重さ（重力）」のちがいを、単位をふくめて説明しよう。

答えと解説

質量は物体そのものの量で、単位は kg。場所によって変わらない。重さ（重力）は地球などが物体を引く力で、W = mg、単位は N。月では g が小さいので、同じ物体でも重さは約 1/6 になる。

自分の答えに、次のことが入っていたかくらべてみよう