Question

み🧸

(2)で-9.8がなぜあるのか教えてください🙇‍♀️🙇‍♀️💦

147.滑車と力学的エネルギー●図のように,なめらかに回
転する軽い定滑車にかけた糸の両端に,質量2.7kgの物体A
と質量2.2kg の物体Bを結ぶ。A, Bを同じ高さで支え,静
かに支えを取ると,Aは下向きに,Bは上向きに運動を始め
る。はじめの位置を重力による位置エネルギーの基準とし、
2.0m 移動したときについて, 次の各間に答えよ。ただし,
重力加速度の大きさを9.8m/s。とする。
(1) A, Bの重力による位置エネルギーの和はいくらか。
(2) A, Bの速さはいくらか。
B
た
2.0m
ロ
2.0m
m
A

問題 148 > 151
指針 物体AとBは,重力(保存力)と糸の張力を受けて運動する。糸
は,その両端で同じ大きさの張カをおよぼすので, A, Bに等しい大き
さの仕事をする。A, Bの運動する向きから, 糸の張力はAに負, Bに
正の仕事をするので, AとBをまとめて一体とみなすと, 仕事の和は0
となる。したがって, AとBをあわせた力学的エネルギーは保存される。
解説)
QA, Bはいずれも鉛直
上向きに糸の張力を受け
るが,Aは下向き, Bは
上向きに運動するので、
Aは負,Bは正の仕事を
される。
(1) A, Bの重力による位置エネルギー Ua, UB は,
Ua=2.7×9.8× (12.0)J
したがって,位置エネルギーの和びは,
(2) 運動を始めた直後では, A., Bはいずれも基準の高さにあり, 速さ
が0なので,力学的エネルギーの和は0となる。2.0m移動したとき
のA, Bの速さをひとすると, 力学的エネルギー保存の法則から,
Sバチザの限
U=Ua+Us=-9.8J t
OAは基準の高さよりも
下にあるので,Ua<0と
の車合
Ug=2.2×9.8×2.0J
なる。
OAとBは糸で連結され
て運動しているので,両
者の速さは等しい。
1
×2.7×v?+×2.2×v-9.8=0
0=4.0
0=2.0m/s