高校物理 要点・解法ノート
差がつく

エレベーター内の体重計(地上から見る)

着眼点体重計の目盛りは垂直抗力 N。上向きに加速すれば N>mg、下向きに加速すれば N<mg。

ma=N-mg

(上向きを正にとる)

慣性力を使う考え方は「円運動・慣性力」の単元で。どちらで解いても同じ答えになる。

例題
1
質量 50\ \mathrm{kg} の人が、上向きに 2.0\ \mathrm{m/s^2} で加速しているエレベーターの中で体重計に乗っている。体重計が人を押す力を求めよ。g=9.8\ \mathrm{m/s^2} とする。
解答
50\times2.0=N-50\times9.8 より N=50\times11.8=590
5.9\times10^2\ \mathrm{N}
注意「上昇している」と「上向きに加速している」は別。上昇しながら減速していれば加速度は下向き。
確認問題
1
同じ人が、下向きに 2.0\ \mathrm{m/s^2} で加速しているエレベーターにいるときは。
答え
N=50\times(9.8-2.0)=390 より 3.9\times10^2\ \mathrm{N}

「運動方程式」の項目

  1. 運動の法則と運動方程式の手順必須
  2. なめらかな斜面上の運動必須
  3. 動摩擦力がはたらく運動必須
  4. 糸でつながれた2物体必須
  5. 接触して押し合う2物体必須
  6. 水圧と浮力必須
  7. 重ねた2物体(一緒に動くか、滑るか)差がつく
  8. エレベーター内の体重計(地上から見る)差がつく
  9. 動滑車(加速度の関係を先に決める)差がつく
  10. 斜面台も動く場合の運動方程式不要

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