物理
高校生
解決済み
運動方程式が解説見てもいまいち分かりません😭
誰か教えてください！！
45.2物体の運動
通して図のように質量2.0kgのおもりBをつるしたところ, おもりBは加速度
5.6m/s° で降下した。次の問いに答えよ。ただし, 重力加速度の大きさを9.8
なめらかな水平面上に物体Aを置き, 糸をつけ, 滑車を
45.
m/s? とする。
小な氏
ソ >1き平本 ()
大の
出
べて
o の
のMa 半
B
g0.S
0.S 面平水さ
(1) おもりBが降下している間の糸の張力の大きさ Tは何Nか。
00.0
こぶさ8.0分焼
上の
あらい本!
にく
の の
m/sh.
(2) 物体Aの質量 Mは何kgか。
な
CHECKOW
D
大 の 出
16
第4章。運動の法則
Aの加速度は張力アによって生じているの
の式+の式より
ついて運動方程式を立てると
7.0a=(4.0-3.0)×9.8
Ma=T
8.4
1.5kg
7.0a=9.8
よって M=-
a
5.6
よって a=1.4m/s°
これをの式に代入して 4.0×1.4=4.0×9.8-T
よって
T=4.0×9.8-4.0×1.4=4.0×(9.8-1.4)
Point 物体が動きだす直前にも力のっDあに
46
りたっている。静止摩擦力は, 物体が動きだす
=4.0×8.4=33.6=34N
は最大摩擦力「uN」になっている。
解(1)物体にはたらく力は
図aのようになる。水平方向
についての力のつりあいより
垂直抗
Point 子どもがカFで大人を押すと, 作用反作用
の法則より子どももカ戸で押し返される。 大人, 子
どもそれぞれについて運動方程式を立てて未知の量
を求める。
44
5.0-f=0
よって f=5.0N"
(2) 物体が受ける垂直抗力の大
きさをNとする。カ Fが
「重力
解答
(1)カFを受けた大人について運動方程式
N
「ma=F」を立てると
2.5kg
80×0.25=F
よって F=20N
9.8Nになった瞬間,静止摩
LN
の
(2) 子どもは(1)の力の反作用(大きさは(1)と同じく20N)
を受けるので,子どもについて運動方程式「ma=F」
を立てると
擦力は最大摩擦力 μN にな
っており,物体にはたらく力
は図bのようになる。動きだす直前は力のつ
成りたっているので,鉛直方向,水平方向に
『2.5×
40×a=20
a=0.50m/s。。
力のつりあいより
補足 1 注 大人が子どもを押す力は, 子どもが大人
を押す力より大きいのではない。作用反作用の法則から,
2力の大きさは等しい。子どもが大人よりも大きな加速
度で運動するのは, 子どもの質量が大人よりも小さいた
めである。
鉛直方向 N-2.5×9.8=0
水平方向 9.8-μN=0
の式より N=2.5×9.8
これを②式に代入して
9.8-μ×2.5×9.8=0
よって μ=5-0
1
=0.40
2.5
補足 1 (注」 カFが5.0Nのときは動き
ないから,最大摩擦力の式「μN」は使えな
Point. おもりBには重力と糸の張力がはたらき,
45
その合力によってBは下向きに加速され, 物体Aは糸
の張力によって右向きに加速される。物体A, おもり
Bについて別々に運動方程式を立てる。
(1) Bの質量をm [kg],
解空
N
A
A, Bの加速度の大きさをa
[m/s°] とする。
Bの加速度は重力 mgと張力
T
47
M
Point.
鉛直方向,水平方向について
(またはつりあいの式) を立てる。 摩擦
瞬間は最大摩擦力, 動いているときは
(1) 物体にはたらく力は図a
のようになる。鉛直方向, 水平方
向についての力のつりあいより
T
Mg
BP m
Tの合力によって生じてい
*mg
F。
るので,運動方程式は
ma=mg-T
よって T=m(g-a)=2.0×(9.8-5.6)=8.4N
鉛直方向
回答
疑問は解決しましたか？
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ありがとうございます︎︎☺︎
Bの式ってなんで
2.0×5.6=2.0×9.8−Tなんですか！？
なんかの公式使いますか？