慣性力
慣性力
reifu さんの書込 (2005/02/17(Thu) 21:41)
はじめまして．高専生の１年です． 慣性力の問題で質問があります． （１）エレベータの床に台ばかりを置き，その上に質量2.0kgのおもりがのせてあります．エレベータが上向きの加速度2.0m/s^2で上昇しているとき，はかりの指針は何Nを示しますか． （２）エレベータの床に体重計を置いて，その上に質量50kgの人が乗っている．エレベータが加速度運動をしている時，体重計は450Nを示していた．重力加速度の大きさを9.8m/s^2とする． ?人が受ける慣性力はどの向きの何Nか． ?エレベータの加速度はどの向きに何m/s^2か．
しばらく考えたのですが，どうにも分かりませんでした．よろしくお願いします
Re: 慣性力
やかん さんのレス (2005/02/17(Thu) 21:57)
reifuさん，はじめまして！よろしくお願いします． なんか文面だけで，とてもまじめで知的な印象を受けました（単なる私の主観かも）． 私は高校卒業してだいぶ経つので忘れている事も多いですが，よろしかったら一緒に考えませんか？まず，教科書によく載っている，Ｆ（力）＝ｍ（質量）ｘａ（加速度）の式一本で結構解法に役立ちます．はかりを押しているのは力，つまり，mではなくて，maですよね．地球上では質量あれば重力加速度ｇ（約9.8m/s^2）が必ずかかりますし，さらに加速中のエレベーターではその加速度がgに加わりますよね？そうすると，加速中のエレベータの中でのおもりがはかりを押す力（はかりの示す値）はどうでしょうか？
Re: 慣性力
reifu さんのレス (2005/02/17(Thu) 22:32)
はやいご返事ありがとうございます． つまり，F=maの式のaに重力加速度gを足して， 2.0×（2.0＋9.8）=23.6N でいいのでしょうか？
Re: 慣性力
やかん さんのレス (2005/02/17(Thu) 22:42)
お見事！正解！（だと私は思います）レス差し上げて良かったです！ その調子で（２）はどうですか？ちなみに慣性力はみかけの力だから エレベーターの中の人が，仮に自分がエレベーターに乗っているのを 忘れているとして，急に新たな不思議な力を感じるような， そういう物です．
Re: 慣性力
reifu さんのレス (2005/02/17(Thu) 23:17)
（２）はまず，加速度を求め， F=maより，450=50×(a+9.8) a=-0.8m/s^2 50×-0.8=-40N ?40N，?0.8m/s^2 であっているのでしょうか？ それと，どの向きというのはどう考えればいいのでしょうか？
Re: 慣性力
やかん さんのレス (2005/02/17(Thu) 23:49)
おお，ばっちりだと思います．本来，9.8ｘ50＝490(N)かかるところが 450Nしか，かかってない（中の人いわく，”体がふわっとして体重軽くなったみたい，重力軽くなったんじゃなかろうか？そのせいで体重計の目盛りも少ない！”と思い込む）わけですから，-40Ｎの負号が示すごとく，重力と逆向き（鉛直上向き）が，慣性力（中の人にとっての，みかけの力）の方向というわけです． 一方，エレベーターの外から見れば，中の人のふわっとした気持ちなどしるよしもなく，体重は490Nは，490N，軽くなんてなるわけない，ただし，エレベータと共に，体重計が鉛直下向きに動けば，差し引き体重計にかかる力は450N，つまり，エレベータは下向きに加速している，という事だと思います．間違ってないつもりで書くには書きましたが， 実は私，素人なので，できたら他の方のレスもご参考にしていただいた方が確実だと思います．こんな感じでいかがでしょうか？
Re: 慣性力
reifu さんのレス (2005/02/17(Thu) 23:55)
これで，すべての問題が解けました．ありがとうございました． やかんさんのレスはとても分かりやすかったです． また，お世話になるかもしれませんので，その時はまた，よろしくお願いします．
