◆問題
第４問
Ｂ 図２のように、質量ｍの小球１，２をばね定数ｋの軽いばねでつなぎ、軽い糸を小球１に取り付けて、全体をつり下げ静止させた。ただし、重力加速度の大きさをｇとする。
問３ この状態で、ばねは自然の長さよりｓだけ伸びており、糸が小球１を引く張力の大きさはＴである。ｓとＴを表す式の組合せとして正しいものを、次の①～⑥のうちから一つ選べ。[ 3 ]
ｓ・・・ｍｇ／２ｋ，ｍｇ／ｋ，２ｍｇ／ｋ
ｔ・・・ｍｇ，２ｍｇ
※ここでは、ｓとｔそれぞれを選ぶ形としました。
解答はこのページ下に掲載します。
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◆解答
まず、手は、小球１，２の２つの小球の重力を支えているので、２ｍｇの力を生じています。
小球に直接つながっているのは糸なので、つまりは糸の張力もＴ＝２ｍｇですね。
バネは小球２を支えている。とみなすことができるので、バネが小球２を引く力はｍｇです。
ばね定数はｋだから、ｓ＝ｍｇ／ｋ
となります。
まとめると、Ｔ＝２ｍｇ，ｓ＝ｍｇ／ｋです。
もとの問題の解答としては、④となります。
次の問題→糸を放した直後の加速度
◆関連項目
等加速度運動
力～エネルギー、力のモーメントなど
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