(3)の答えは30Νです。教えてください。定期テストが近いです。高校の知識では分からないので、中学の

(3)の答えは30Νです。教えてください。定期テストが近いです。高校の知識では分からないので、中学の知識でお願います。(中受の知識はokです)教えてくだい！テスト難しくなりそうです辛

No.4 回答者： ご意見をお願いします。 回答日時： 2019/10/06 07:51

滑車の問題は、吊り下げている糸に注目すれば、小学生レベルの問題として考えるとことができます。

滑車や意図の重さ、摩擦などは無視して考えます。

まず、3kgの物体を引き上げる時に必要な力は、およそ30Nです。この30Nを引き上げているのは、図の中の左側2本の糸です。
よって1本分は15Nです。
図では3本に見える糸ですが、これは滑車によって折り曲げられているだけで、実は一繋がりの糸ですから、その糸のどこでもかかる力（張力）は15Nです。（よって右側の糸を引く力も15Nです。）
滑車を無視することにすれば、バネはかりは3本の糸を引き上げています。糸1本はそれぞれ15Nの力でバネはかりを引きますから、15N×3＝45N
答え、45N

No.3 回答者： konjii 回答日時： 2019/10/05 09:36

(3)の答えは45Νです。

教えてあげましょう。
物体の質量３ｋｇから糸２に３０Nの力が重力方向へ掛かっています。
これを2本の糸で支えているので各１５Nづつ。
このままでは、物体が落下するので、糸１で１５Nの力で引っ張っています。
糸１に１５N、糸２に３０Nの力が重力方向へ掛かっています。
合計４５Nの力をバネばかりは支えています。
ただし、定滑車、動滑車、糸の質量は無視する。

No.2 回答者： EZWAY 回答日時： 2019/10/04 17:49

①が15Nとわかっているなら、あとは小学校の理科レベルの動滑車の問題ですよね？

②であなたも答えているように、動滑車は、引っ張った糸の長さの半分だけ上に上がりますよね？
それは物体を直接持ち上げる半分の力で糸を引っ張れることを意味ますよね。力と移動距離をかければエネルギーになるわけですから、物体に重力に移動距離をかけたものは、糸を引っ張る力に、引っ張った糸の長さをかけたものに等しくなるはずだからです。
であれば、物体に働く重力は15Nの２倍になることがわかるはずです。したがって、30Nになります。
ちなみに、その重力が上のバネばかりの値と同じになる理由がわからないということであれば、たとえば定滑車がない場合を考えてみれば、物体の重力の半分が定滑車（すなわちばねばかり）にかかり、半分が糸を持つ人にかかります。すなわち、その場合には15Nになります。しかし、定滑車があれば糸を持つ人の手にかかる力が余分に動滑車にかかってきますので、その大きさ、すなわち、15Nの力が余分にかかってきます。結果的に15+15＝30で30Nになります。まあ、この辺りのことは感覚的にわかりにくいかもしれませんね。実験をやってみればその辺りがわかってくるんでしょうけどね。

No.1 回答者： t_fumiaki 回答日時： 2019/10/04 17:12

最近の中学は高校レベルになってる様ですね。

N(ニュートン)は力の単位で
力[N]=質量[kg]×加速度[m/秒²]

質量は3kg。
加速度は重力加速度gが働いているからg=9.8[m/秒²]

∴力[N]=3×9.8=29.4N ⇒約30N

1m上げた時というのは、ちょっとしたヒッカケ。移動距離は関係なし。
50cmでも同じ30N