垂直抗力に関する質問の例

9つの通常力に関する質問例

1. ブロックが平らな面上に静止している。ブロックの質量 (m) = 1 kg、重力加速度 (g) = 10 m/s²²垂直抗力（N）の大きさと方向は…
討論

知られている :
ブロックの質量 (m) = 1 kg
重力加速度 (g) = 10 m/s²²
重力 (w) = mg = (1 kg)(10 m/s²) = 10 kg m/s² = 10ニュートン
質問 ：垂直抗力の大きさと方向（N）
ジャワブ :
垂直抗力（N）の方向は下図に示すとおりである。

垂直抗力の大きさ
ニュートンの第一法則によれば、物体が静止している場合、物体に作用する合力は0です。下向きの力（w）が作用しています。ブロックは静止しているため、重力と釣り合う上向きの力が存在しなければならず、合力はゼロになります。重力と釣り合う上向きの力は垂直抗力（N）です。数式で表すと次のようになります。
2. 両方のブロックは静止している。ブロック1の質量(m₁）＝1 kg、ブロック2の質量（m₂質量 (g) = 2 kg、重力加速度 (g) = 10 m/s²²ブロック1に作用する垂直抗力の大きさと方向（N）₁ブロック2（N）₂） は…
討論
知られている :
ブロック1の質量（m₁) = 1kg
ブロック2の質量（m₂) = 2kg
重力加速度 (g) = 10 m/s²²
ブロック1の重量（w₁） = メートル₁ g = (1)(10 m/s²) = 10 kg m/s² = 10ニュートン
ブロック2の重量（w₂） = メートル₂ g = (2)(10 m/s²) = 20 kg m/s² = 20ニュートン
質問 ：N₁ そしてN₂
ジャワブ :
（a）ブロック1に作用する垂直抗力（N）₁)
N₁ = ワット₁ = 10ニュートン
方向：北₁ 上の写真のように。
（b）ブロック2に作用する垂直抗力（N）₂)
N₂ = ワット₁ +w₂ = 10ニュートン + 20ニュートン = 30ニュートン
方向：北₂ 上の写真のように。

3. ブロックは静止している。ブロックの質量 (m) = 2 kg、重力加速度 (g) = 10 m/s²²力 F = 10 ニュートン。ブ​​ロックに作用する垂直抗力 (N) の大きさと方向は…
討論
知られている :
ブロックの質量 (m) = 2 kg
重力加速度 (g) = 10 m/s²²
重力 (w) = mg = (2 kg)(10 m/s²) = 20 kg m/s² = 20ニュートン
力（F）＝10ニュートン
質問 ：垂直抗力の大きさと方向（N）
ジャワブ :
垂直抗力の方向は上の図の通りです。
垂直抗力の大きさ：
4. ブロックは静止している。ブロックの質量 (m) = 1 kg、重力加速度 (g) = 10 m/s²²力F₁ = 10ニュートン、F₂ = 20ニュートン。ブ​​ロックに作用する垂直抗力（N）の大きさと方向は…
討論
知られている :
ブロックの質量 (m) = 1 kg
重力加速度 (g) = 10 m/s²²
重力 (w) = mg = (1 kg)(10 m/s²) = 10 kg m/s² = 10ニュートン
F₁ = 10ニュートン
F₂ = 20ニュートン
質問 ：垂直抗力の大きさと方向（N）
ジャワブ :

垂直抗力の方向は上の図の通りです。

5. ブロックの質量 (m) = 2 kg、重力加速度 (g) = 10 m/s²²角度 = 60^oブロックに作用する垂直抗力（N）の大きさと方向は…
討論
キャプション：
w = 重力、w_x = 傾斜面の表面に平行な重力の成分、w_y = 傾斜面に垂直な重力の成分、N = 垂直抗力、f_k ＝動摩擦力。
知られている :
質問 ：垂直抗力の大きさと方向（N）
ジャワブ :
物体は静止している、つまり斜面の表面に垂直な方向には動いていないので、ニュートンの第一法則によれば、斜面の表面に垂直な方向の合力はゼロになるはずである。
傾斜面に垂直に作用する力は2つあり、すなわちwy力と垂直抗力である。これら2つの力の合力は0である。数式で表すと次のようになる。
したがって、垂直抗力の大きさは10ニュートンです。

[英語:垂直抗力 – 問題と解決策]

6. 下のブロックの画像を見てください！ブロックの質量が 2 kg で、重力による加速度が 10 m s ⁻²の場合、ブロックが受ける垂直抗力は…です。

A. 25 N
B. 30 N
C. 33 N
D. 43 N
E. 45 N
討論
以下のことが知られています。
w = mg = (2 kg)(10 m/s²) = 20 kg m/s² = 20ニュートン
F₁ = 10N
F₂ = 5N
質問:
ブロックが受ける垂直抗力（N）は？
ジャワブ：

垂直方向の合力は次のとおりです。
F₁ + w – F₂ = 10 N + 20 N – 5 N = 25 N
下向きの力が25Nであれば、垂直抗力も25Nとなるため、物体は静止している。
正解はAです。

7. ブロックに作用する垂直抗力が20Nである場合、ブロックに作用する外力の大きさと方向は...

A. 50N以下
B. 30N以上
C. 30 N以下
D. 20 N以上
E. 20 N以下
討論
以下のことが知られています。
重力 (w) = 40 N
垂直抗力（N）= 20 N
質問：垂直抗力が20Nとなるような外力の大きさと方向は？
ジャワブ：
垂直抗力の大きさは20Nで、方向は上向きです。物体は静止しているため、垂直抗力と釣り合う下向きの力の方向は20Nでなければなりません。
重力の大きさは40Nで、方向は下向きなので、上向きに作用する20Nの外力が必要となる。
正解はDです。

8. 次のブロックの画像を見てください。ブロックの質量が 3 kg で、重力による加速度が10 m s ⁻²の場合、ブロックが受ける垂直抗力は…です。

A. 27 N
B. 30 N
C. 33 N
D. 43 N
E. 45 N

討論
以下のことが知られています。
w = mg = (3 kg)(10 m/s²）＝30ニュートン（下向き）
F₁ = 5 N（下向き）
F₂ = 8 N（上向き）
質問：垂直抗力（N）？
ジャワブ：

床面から梁に作用する垂直力は床面に対して垂直です。垂直力に加えて、梁には次の 3 つの力が作用します。F₁、F₂ そしてw。垂直抗力の大きさはこれら3つの力の合力に等しいので、 合力 垂直方向の がゼロに等しい場合、物体は静止しており、 ニュートンの第一法則 達成しました。
同じ方向の力は加算され、反対方向の力は減算される。
w + F1 – F2 = 30 + 5 – 8 = 35 – 8 = 27 N
これら3つの力の合力は27Nです。垂直抗力の大きさは27ニュートンです。
正解はAです。

9. ブロックに作用する垂直抗力が20Nである場合、ブロックに作用する外力の大きさと方向は...

A. 50N以下
B. 30N以上
C. 30 N以下
D. 20 N以上
E. 20 N以下

討論
以下のことが知られています。
w = 50 N
N = 20 N
質問：ブロックに作用する外力（F）の大きさはどれくらいですか？
ジャワブ：
垂直抗力 (N) = 20 N の場合、外力 (F) = 30 N で反対方向の力が必要となります。 重力 (w) = 50 N。
外力の大きさ（F）は30Nで、外力の方向は上向きです。
正解はBです。