運動の法則（７） |
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運動の法則（７） |
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 運動方程式の立て方（教科書ｐ70〜71） 教科書ｐ70 類題７（教科書ｐ70 例題７ の類題です）なめらかな水平面上に置かれた質量 0.50ｋｇの物体に、水平右向きに 3.0Ｎ、水平左向きに 5.0Ｎの力を加える。物体の加速度はどちら向きに何ｍ/ｓ２か。 ＜解答＞  右向きを正の向きとして物体の加速度を  〔ｍ/ｓ２〕とします。運動方程式  より、  答え 左向きに 4.0ｍ/ｓ２ （初めに、左向きを正の向きとして問題を解くこともできます。） 教科書ｐ71 類題８（教科書ｐ71 例題８ の類題です） 質量 50ｋｇの人が、上昇するエレベーター内の体重計に乗っている。エレベーターが、図のように速度  〔ｍ/ｓ〕を変えるとき、人が体重計から受ける力の大きさは、0〜3.0秒、3.0〜8.0秒、8.0〜12.0秒の各区間で何Ｎか。ただし、重力加速度の大きさを
9.8ｍ/ｓ２とする。 ＜解答＞ 上向きを正の向きとして考えます。 人が受けている力は、下の図のように、重力  と体重計から受ける力 です。（「体重計から受ける力」を「 」とおいたもので、力の単位のＮ（ニュートン）とは別です。）人にはたらく重力の大きさは、  0〜3.0秒グラフより、この間の加速度は   人についての運動方程式 より50×2.0＝ −50×9.8＝50×2.0＋50×9.8＝50×11.8 ＝590 答え 5.9×10２ Ｎ 3.0〜8.0秒この間は、等速直線運動である。 人にはたらく力の合力は0となるので、  となる。＝50×9.8＝490答え 4.9×10２ Ｎ  （別解） 加速度 ＝0なので、運動方程式 より、50×0＝ −50×9.8＝50×9.8＝490答え 4.9×10２ Ｎ 8.0〜12.0秒グラフより、この間の加速度は   人についての運動方程式 より50×(−1.5)＝ −50×9.8＝50×(−1.5)＋50×9.8＝50×8.3 ＝415 答え 4.2×10２ Ｎ  |
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