Question

skyblue

(7)で、上向きから下向きに変わる運動で、重力加速度が負になっているのですが、途中から下向きに変わるときならそのまま重力加速度は負で良いということですか？

圏 20. (気球と気球につけられた砂袋の運動〉

図のような, 質量 47の気球がある。 気球には軽いひもが取りつけられていで。 ひもの他

端には質量 み の小さな砂袋がつるされている。この気球には鉛直上向きに一定の力 (洋力)

がはたらく。重力加速度の大きさを9とし, 空気の抵抗および砂袋にはたらく浮力は無視で
きる。 いま, これら

これらが図と同じ状態で, 時刻 70 に初可度 0 で地上から鉛直下向きに上昇
し始めた。時刻 7一 のとき, 砂袋の地上からの高さはんになった。            球

1) 気球の加速度の大ほきさをとするとき, oをん ぁ を用いて表せ。
ひもの張力の大きさを 。 9の, 6 を用いて表せ。

(3) 気球にはたらく浮力の大きさをとするとき, を 7, の 6を用WC靖      ひも
表せ。

砂袋
物條AAの悪き総くるか
9) suデ く のとの人のききをゃとすると xc        2

gg組因 <ペKと気丈につけられた嘱紅の運了

(①) (4) 気球にはたらく力の合力は一定であるから, 気球は等加速度直線運動をする。
(@⑳, (3) 砂袋と気球、それぞれについての運動方程式から求められる。
(5),(6), (7) ひもが切れた後、砂袋は初速度の大きさ x の鉛直投げ上げ運動をする。

(@) 気球については. 運動方程式から加速度を求め、それを用いて等加速度直線運動の式から速度を求

   

(1) 初速度0、加速度で,時間 。の間に高きんまで上上昇し       7
上たので                                            朋
< =答
) 砂袋に対する運動方程式は ニアーがの                 人

よって アニ(go)                           四
t球に対する運動方程式は Agニアールgニの         ha
の値を代入して アニ(47十7x)(のgg)※Aも              名の
(⑭) 初速度 0 であるから =
(5) ひもが切れた後に, 砂袋の上昇した高きを / とすると, 砂袋は, 初速度
加速度 一のの鉛直投射運動をするから

ーーニー29が   >に アニ
"ーーニー294 ゆえに がニ5

2

よって, 地上からの高きを万とすると アールム+がニルうと

(@) 砂袋は最高点(高き万) から自由落下をするから
ゲー0*王29のよって 729ガーソor十2 ※Bを
(7) ひもが切れた後,砂袋は時間/ 後に地上に達し, 達する直前の速度が 一

のo十か
の

 

となるから 一ムー一9のf よってアニ

 

で※A
動方程式!
(7+如)0
よっiG

 

ゃ※B 同
ー保存則

に471

よって ヵ
征※C