Question

nico

高校物理です。
この問題ですが、なぜ(2)では垂直抗力があるのに、(1)の問題では考えずにT1を表せるのですか？垂直抗力が発生する条件の違いはどこですか？どなたか教えていただきたいですm(_ _)m

早
このつりあい
基
62 滑車につるした板上の人のつりあい■ 天井に取りつけたなめらかな滑車に
ひもをかけ, ひもの一端は人を乗せた板につなぐ。 板に乗っている人の質量を m
板の質量を m2 [kg], 重力加速度の大きさをg〔m/s2] とする。 ただし, m>m2とす、
(1) 図1のように板に乗っている人と別の人が, つり下げた
ひもの端を大きさ T1 [N] の力で静かに引くと床から板が
離れた状態で静止した。 T1 を m1, 2, gを用いて表せ。
(2) 図2のように板に乗っている人が, 自分でひもを大きさ T2
[N] の力で静かに引いたところ床から板が離れた状態で
静止した。 人が板から受ける垂直抗力の大きさを N2 [N]
とする。 T2 および N2 を m1, 2, g を用いてそれぞれ表
せ。
[17 金沢医大 改] 55
M2
図 1
図2

とから力を見つけるとよい。
刀には作用
解答 (1) 板と板に乗っている人を質量mi+m2の1つの物体と考えると,この
物体にはたらく力は,ひもの張力 T と重力 (mi+m2)gである(図a)。
1
T1
T20taiaom
ME
T2
(m+m2)go
1つの
物体と
m1g
みなす
N2
図a
図 b
図 C m2g N2
鉛直方向の力のつりあいより
Ti-(mi+m2)g=0 よって Tì=(mi+m2)g[N]
(2)人にはひもの張力T2 (人がひもを引く力の反作用 重力
m1g, 垂直抗力 N2 である (図b)。よって, つりあいの式は
T2+N2-mig=0
9
①
板にはたらく力はひもの張力 T2, 重力 m2g, 垂直抗力の反作用 N2 であ
3
る(図c)。よって,つりあいの式は
T2-N2-m2g=0
①式と②式を辺々加えると
2T2-mg-mg=0
mi+m2
よってT=
-g [N]
2
①式から②式を辺々引くと
m-m2
2N2-m1g+m2g=0
よって N2=
g [N]
2

物理 力のつりあい

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

ブドウくん

1つの物体とみなした場合、垂直抗力は内力にあたるからです。作用反作用の法則から、垂直抗力は等しいので、2物体を1つと見たならば打ち消し合って考える必要がなくなります。

ブドウくん

(2)では人と板を別々に考えていて、人のみに着目しているので垂直抗力は外力です。だから垂直抗力も考えなくてはなりません。

ブドウくん

内力とか外力という概念が、初学だと難しいと思うので、以下のサイトを参照してみてください。
https://benesse.jp/kyouiku/teikitest/kou/science/basic_physics/k00679.html

nico

めっちゃ理解出来ました！！
いつも助けてもらってほんとにありがとうございます🙇‍♀️
感謝してます