力のつりあいの問題

2012年世田谷学園の問題です。


重さが400g、長さが100cmで太さが一様な棒ABがあります。この棒ABと輪軸とおもりを使って図のような装置をつくりました。
棒ABが水平になるように板でおもりイを支えています。おもりウの重さは350gです。次の問いに答えなさい。

(1)糸1にかかる重さは何gですか。
(2)おもりイが板をおす力を150gとすると糸2にかかる力は何gですか。
(3)おもりイは何gですか。


(1)
棒ABは均質な棒ですから、重心が中心にくるので400÷2=200gがAにつながる糸とBにつながる糸にそれぞれかかります。
輪軸の長い方の半径が7.5cmですから、200×7.5÷5=300gが糸1にかかる重さになります。
(答え)300g

(2)おもりイは350gですが、板を下から150gの力で支えるので、糸2には350-150=200gかかります。
(答え)200g

(3)糸1にかかる重さが300gで糸2にかかる重さが200gですから、その差がおもりアの重さになります。
したがって300-200=100
(答え)100g


「映像教材、これでわかる力のつりあい」(田中貴)

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