9.〈人と体重計を乗せたゴンドラのつりあい)
図のようなゴンドラが空中で静止している。ゴンドラの水平な床面
には体重計が設置されており,その上に人が乗っている。ゴンドラの
上端には伸び縮みしない丈夫な綱が取りつけられている。この綱をな
定滑車
綱
人
体重計)
ゴンドラ
めらかな定滑車に通し, 綱の他端をゴンドラに乗っている人が持って
いる。ゴンドラの質量を M, 人の質量を m, 重力加速度の大きさをg
とする。網及び体重計の質量や, 浮力の影響はないものとする。ただし, m>Mとする。
(1)綱にはたらく張力の大きさをT, 人が体重計から受ける垂直抗力の大きさをNとする。
ゴンドラに乗っている人にはたらく力のつりあいの式と,ゴンドラにはたらく力のつりあ
ーいの式を, M, m, T, N, gのうち, 必要なものを用いて表せ。
(2) 網にはたらく張力の大きさTはいくらか。M, m, gを用いて表せ。
(3). ゴンドラ内の体重計の読みはいくらか。 M, mを用いて表せ。
(17 藤田保健衛生大)