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いちおう解いてみました。その紙をお送りします。

自由人

まず、力学の問題では、「どことどこがつり合っているか」を探して、立式します。

弾性力というのは、「ばねが元に戻ろうとする力」です。この図では、ばねは斜面右方向に伸びているため、弾性力は斜面左方向に働きます。

また、弾性力は物体に働いています。

弾性力の大きさは

F=kx

k→ばね定数、 x=ばねの伸び・縮み

で求められるので、

F= 1×49 = 49N

となります。

次に、物体の重力を分解します。斜面の問題が出てきたら、とりあえず重力を分解してみましょう。

重力を分解すると、左下に書いたような三角形ができます。この三角形の斜辺が分解前の重力の大きさ(9.8m)であるので、斜面方向の重力の分力の大きさは、

9.8m×1/2=4.9m

となります。

今回は、ばねの伸びが49cmになったときに、箱が内壁に「ちょうど」接した、書いてあるので、

弾性力と斜面方向の重力の分力はつり合っています。

よって

4.9m=49

という式が成り立ち、この方程式を解くと

m=10

となります。したがって、求める質量の値は10kgです。

いかがでしょうか?

弾性力49Nってどうやって出したんですか?

自由人

弾性力の大きさは

F=kx (←これが弾性力の値を出す公式)

F→弾性力 k→ばね定数、 x=ばねの伸び・縮み

で求められるので、

F= 1×49 = 49N

となります。

※(1)のばね定数は、

「おもりを10Nの力で水平に引いたところ、ばねが10cm伸びた」と問題文に書いてありますので

先ほどの式 F=kx に代入すると、

10=10k

k=1

という風に求められます。

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