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(問題)
エレベーターの床上に体重計を置き、その台の上に質量50kgの人が乗っている。
このエレベーターが下向きに2.0m/s^2の加速度で下降を始めた。
重力加速度の大きさを9.8m/s^2とし、このエレベーターに固定した座標系で考える。

(1)この人が受ける慣性力の大きさと向きを答えよ。

答え 1.0×10^2〔N〕

(2)体重計の針は何kgをさしているか。


(2)の解説
垂直抗力をN、人の質量をm、重力加速度の大きさをgとおくと、力のつりあいの式は、

N+ma-mg=0
N=m(g-a)=50×(9.8-2.0)=390

この390Nの垂直抗力の反作用の力がはかりを押している。
はかりは9.8Nで押されたとき、1.0kgを指すようにつくってあるので、

390÷9.8=39.7

答え 40kgを指す。

この問題の(2)について質問です。
体重計は9.8Nで押された時に1.0キログラムを示すと書かれてますが、実際に力を図示してみたら色々重量とかを踏まえた上での垂直抗力だと思うので、390Nでいいのでは?と思ってしまいます。
私の考えに何が足りないですか?

「(問題) エレベーターの床上に体重計を置」の質問画像
gooドクター

A 回答 (2件)

>色々重量とかを踏まえた上での垂直抗力だと思うので、390Nでいいのでは?と思ってしまいます。


基本的には正解です。実際に390Nの力しか体重計にはかかっていません。
ただし、「その390Nの力がかかった時に、体重計(はかり)の示す値は?」という設問です。
「体重計はその質量を何Kgと誤解(誤測定:誤認識)するのでしょうか?」といえばわかるでしょうか?
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この回答へのお礼

とってもわかりやすいです!
ありがとうございました!!

お礼日時:2018/10/03 17:35

重さの単位は、力と同じNですが、計量法では商品の重さを9.8N=1kg(国際キログラム原器の質量 と同じ、原器はヨーロッパに保管されていて、直径と高さの同じ円柱でプラチナとロジウムの合金です)と定めています。

これをちゃんと説明しないのでkgは質量の単位なのに、商店でお米5kgと言うのだろうと考えてしまいます。商いに使う秤は、重力が地域で異なるので重力を測定した後、秤を補正して使用します。
余談になりますが、体重50kgの人が「私の体重は490ニュートンですがエレベータでは390ニュートンになったり、590ニュートンになったりします。」と言うと相手はキョトンとするでしょうね。
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