Question

ゲスト

[B]の(4)について
解答ではA、B、Cを一体として考えていますが自分はCだけに注目したら、解答では(M+2m)のところが(M+m)になってしまいました。aは(2)で求めたものです

li田上の物体の運動と水平面上の台の之本)

証1のょうな,水平このなす角がの9のなめらかな千

謗ららかな銘直面からなる質量77の台Aを才え

基言面上に質量Zz の小物体Bを置く。 この沙物体

華軽くて伸びない糸の一端をつなぎ, それをにの千

 店に回定された軽くでなめ らかに回る滑車に通

をの$う一方の端に質量7 の小物体Cをつないで。泌     bn

記 。Aの多直面接するようにする。小物体B 2 7

回5に小物体BこCはいずれもAの上端または下端に達しないとし  MS

陳計とおく。補気の形橋はないものとして の昌AEを2ょ>

候 図1のように, 台Aを水平面上に固定し小物体Bを斜面上に止めた状態から藤かに

はなすと, 小物体BとCは動き始めた。このとき, 次の問いに答えよ。

1) 小物体Cは上昇るか F隆ずるか。

@ 小物体Cの加速度の大きさを求めよ。

(⑧ ネが小物体B を引く力の大きさを求めよ。

(0 ネが消車を通しで吾Aを押す力の水平方向の成分の大きさを求めよ。

則〕 図2 のように, 台Aをなめらかな水平面上に置

き, それを水平に一定の力で引くととにより等加速

度運王させると, 小物体Bが斜面上のある位置に止 p

まったままになった。このとき, 次の問いに答えよ。

(⑪) 台A を引く力の向きは証図 2 の矢印選とQのい
ずれの向きか。

(2) 台Aの加速度の大きさを求めよ。

(3) 小物体Bが台Aから受ける抗力の大きさを求め

() 台Aを引く力の大きさを求めよ               8

6] 台Aがなめらかな水平面上を自由に動く            図3

ぐきるようにする。 さらに軒図3のまうに。                  に接しながと

Cの右側になめらかな多直の壁D を人Aに回定し をの人

台Aに対し上下にのみなめらかに動くように#2c OO この状態かりら

動かないように支え。かっ。吾Aを水平面上で動かな"キー

始めた。吾7
          、 :び小物体BとCは動き
具^と小牧体Bの支えを同時に静かに外すと。  0 して。 次の問いに答えよ。

に取りつけた璧Dから なる部分の質量は して租正した(台Aとと もに動く)観基

() 全Aの加速記の大ききを ou また, 昌人               きさをgc
から見たとき に 小移体Cが邊方に9の

の大ききの比空 を zo 9 を用いて表せ                         15 関学了

                         
    
    
     
  
  

 

図1

   
   

| (9 Zc。を7 の のを用いて表せo

〈仙面上の物体の運動と水平面上の台の運動〉

0 が滑車を通じて台Aを押す力は、 滑車にはたらく 2 つ
、滑にはた     の衝の下力の合力で

(0 ) 等加地四細動をしでいる台A上から折天すると、 小物   内間 人

がはたらいでいで 相している ゅ 力はつりあっている     9 昌カのほかに條人
4) 台Aに対しで小物体 BC は静止しているので,Aを引く力によっで AB

と考える。                           , B, C が一体の物体として運動している
直線動をしでいる台A上から失和すると、小物体BCに|

は90 F抽きに等直直運計をしている。             Neelo

 

 

 

   

    
 

 

 

有 Bを斜面訪向向きに引く力の成分 gsinのよりも,、Cを      華直抗力                     の
記 人上向きに81く力 2x9 のほうが大きいので,。Cは下降する。
(②⑦) 図&のように, 小物体B、C の加速度の大きさを o。 系の居力        1                             c
の大ききを2とし| 押入程式を立でる。「zxgニ」 より       馬半|          M
B : ニー79sinの                          上1)           れつ             To
G 5722三70ひー( | 症国記記記記寺泊(の】                図a

  
  
 
  
  
   
                                                                                                                                                                                                                                                                 
                                                                                                                                                                                                                                                                 
                                                                                                                                                                                                                                                                  
                                                                                                                                                                                                                                                                 
                                                                                                                                                                                                                                                                 
   
                                                                                                                                                                                                                                                                  
  
   
   

⑩,⑨式の辺々を加えで7を消示すると
27G三79一79Sinの    よって  <=きsinの)
(3) ⑩⑨式の辺々 を引いでo を消去すると
0=27 =の=Sinの9 よって 7=うAsinの
(④ 滑車にはたらく氷の張力は図b のようになるので,  水平成分の犬きさは.
     Zcos6古94(1tsinのcosの

では小物体Bが斜面をすべり上がるので。, Bが台A上で止まるた
BBに伽面方向F 向きの力を加えればよい。 そのためには水平左向

計板稚あがBに加わればよいので, 吾Aはその反対向き (右向き) に吉

7UEよい。 <計Q
加速訟を右向きにゅとするc Aととやに運動する観測      放直拓力Ai

ラド物体 B。C にはたらく力は図cCのようになる。 gsin9

ではほAに対して静止しているので,Aとともに       5

者から見ると力はつりあっているs Bについで,

 

  

 

三巡9sinのzzocoSの
8 紹直方向の力のつりあいの式は 707

り    巡の王好のSin 9二7xgcoSの
1ーsinの

cosの                                   =
が台Aから受ける垂直抗力を Am とする。 Bに

@sin6三779COSの

co86一sin9三zz9coS9ー負