問 題
図のように、滑らかで水平な床の上に、共に質量 1. 0 kg の物体 A と物体 B が互いに接した状態で静止している。いま、物体 A に大きさ 8. 0 N の力を水平右向きに作用させ続けたとき、物体 A と物体 B は互いに接したまま一定の加速度で右方向に動いた。
このとき、物体 A が物体 B を押す力の大きさとして最も妥当なのはどれか。ただし、空気抵抗はないものとする。
1. 1. 0 N
2. 2. 0 N
3. 4. 0 N
4. 6. 0 N
5. 10 N
正解 (3)
解 説
複数の物体が出てきているので、物体ごとに考えるのがポイントです。
物体 A は 8.0 N 右向きに力が作用しています。また、B と接しており、B から押し返されると考えられます。この力を F とおきます。
物体 B に注目すると、A から F の力で押し返されると考えられます。
この時、質量が同じ A,B が共に一定の加速度で右に動きました。F = ma です。m,a が同じなので、A,Bにかかっている力が同じと考えられます。つまり、８－F = F が成り立ちます。これを解けば F = 4 です。
以上より、正解は 3 です。
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