力のはたらきの問題

質量 $250\mathrm{g}$ のおもりを、天井に固定した糸でつるしたところ、おもりは静止しました。このとき、糸がおもりを引く力の大きさは何 N ですか。ただし、質量 $100\mathrm{g}$ の物体にはたらく重力の大きさを $1\mathrm{N}$ とし、糸の質量は考えないものとします。

天井に上端を固定したばねがあります。このばねの下端を鉛直下向きに $1.5\mathrm{N}$ の力で引くと、ばねは自然の長さから $6\mathrm{cm}$ のびて静止しました。このばねの下端を鉛直下向きに $2.5\mathrm{N}$ の力で引いて静止させたとき、ばねののびは何 cm ですか。ただし、ばねののびはばねを引く力の大きさに比例し、ばねの質量は考えないものとします。

あるばねの上端を天井に固定し、下端におもりをつるして、静止したときのばね全体の長さをはかった。質量 $60\mathrm{g}$ のおもりをつるしたときはばねの長さが $14.0\mathrm{cm}$、質量 $140\mathrm{g}$ のおもりをつるしたときはばねの長さが $18.0\mathrm{cm}$ であった。

次に、このばねと同じばねを 2 本用意し、1 本目の下端に 2 本目の上端をつないで縦一列にした。1 本目の上端を天井に固定し、2 本目の下端に質量 $80\mathrm{g}$ のおもりをつるして静止させた。このとき、2 本のばねを合わせた全体の長さは何 cm ですか。

ただし、ばねの質量は無視でき、ばねののびはばねに加わる力の大きさに比例するものとする。また、質量 $100\mathrm{g}$ の物体にはたらく重力の大きさを $1\mathrm{N}$ とする。2 本のばねをつなぐ部分の長さは考えないものとする。

あるばねの上端を天井に固定し、下端におもりをつるして、静止したときのばね全体の長さをはかったところ、質量 $50\mathrm{g}$ のおもりのとき $9.5\mathrm{cm}$、質量 $150\mathrm{g}$ のおもりのとき $12.5\mathrm{cm}$ であった。ばねののびは、ばねを引く力の大きさに比例するものとする。

次に、このばねの上端を天井に固定したまま、ばねの下端に糸の一端を結んだ。糸を動滑車にかけ、糸のもう一端を天井に固定して、動滑車に質量 $600\mathrm{g}$ のおもりをつるしたところ、動滑車の両側の糸とばねはすべて鉛直になって静止した。

ばね・糸・動滑車の質量と、滑車の摩擦は考えないものとし、質量 $100\mathrm{g}$ の物体にはたらく重力の大きさを $1\mathrm{N}$ とする。このとき、ばね全体の長さは何 cm ですか。

水平な天井に 2 点 $\mathrm{P}$, $\mathrm{Q}$ があり、$\mathrm{PQ}=50\mathrm{cm}$ である。長さ $30\mathrm{cm}$ の糸の一端を $\mathrm{P}$ に、長さ $40\mathrm{cm}$ の糸の一端を $\mathrm{Q}$ に固定し、2 本の糸のもう一方の端を結び目 $\mathrm{O}$ で結んだ。結び目 $\mathrm{O}$ に別の糸で質量 $1\mathrm{kg}$ のおもりをつるしたところ、2 本の糸はどちらもぴんと張り、おもりは静止した。このとき $\mathrm{OP}=30\mathrm{cm}$、$\mathrm{OQ}=40\mathrm{cm}$ である。

質量 $100\mathrm{g}$ の物体にはたらく重力の大きさを $1\mathrm{N}$ とし、糸の質量と糸ののびは考えないものとする。糸 $\mathrm{OP}$ が結び目 $\mathrm{O}$ を引く力の大きさは何 N ですか。