Question

ゆうたろう

やまぐち健一の物理探検隊NEOの力学で質問です
運動方程式のFには"実際にかかる力’’とあります
はじめ実際にかかる力なので重力は無視できると思いました。しかし問題を解くと運動方程式に重力が含まれた式が出てきました。そこで考え方を改めて実際にかかる力というのは上や下向きに力がなんやかんや働いた結果が実際にかかる力だと解釈しました。
本当にこんな感じの解釈でいいのか教えてください

運動の法則

この7は, その物体に“実際にかかる力"のことでしたね。 実際にかかる
カというのは… 『理由 (わけ) がある」, つまり, さわってることでしたね。
さわっていない力は重力, 電気, 磁気のカの 3 つだけだぞ… ! (恋愛力はな
いぞー ! …多分)

『
3            運動方程式c ニアの書き方

先の, 運動方程式やつりあいは, ともかく物体にかかる力の関係なんです
から, 力をちゃんと図に描くととができれば. 式もイッパツで書けます。 具
体的には…以下をチェック !

ーー一書き方を具体的にいくぞ! 一一
[1】 まず, 図をできるだけ丁寧に描く。 …ほとんど勝負はここで

I2)    力を

Part

情け

コナko

    
  

                                                                                                                                                                                                                                                                     

】     ABBが滑車を通し
うに質量7 7 の物体    が      て%e
に     上直している。 ここで前かに放すと。 が
を上る方向に動き出した。 代面の水平からの角度を30*と

としよう。また重力加速度の大きさ

し,摩振や抵抗はない
をのとして以下に答えよ。

 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                   
                                                                                                                                                                                                                                                                  
   
                                                                                                                                                                                                                                                                 
   
                                                                                                                                                                                                               

(1) の張カ7 の大きさはいくら
か?

(②) Bの鉛直下向きの加速度の大きさ

gはいくらか?.

(3) このような運動が起こる質量,

7 の条件を求めよ。

 

 

6  りと描いていぃ< のですよ
」                 上

あぁっているときだけの話。
ここでは張力 7 は分からないから求めるのです。 つまり未知数です。
さあ加速度は, 2 つがつながって一体で運動しているのでABとも同じ
ですね。図のようにプラスを決めて運動方程式を書くと
A: wgニアーカがgsin30*
B: 7Zニ4一7
2式を解いて6, 7が求まります。 (必ず各自やること !)

の 7 2一カー
較   2(47二w) "*   2(+)

注目は加速度ィが一定ですね。等加速運動です。 ここではやりませんが等
加東度の式(ゥ2o十のなど) から 「何秒後の速さはいくらか ? 」 というよう
な運動の様子がすべて解けるようになり ます。 実際の問題では運動まで聞い
てくることが多いぞ。

文がきいているのは

) (2) ことで張力 7 ニgと絶対にしないように! 等しくなるのはつり  碧
カ
学
分
野

 

プラス方向にすべるつまりgテ 0とい

                                                                                                                                                                   
                                                                                                                                                                                             
 
  

これが求める条件です。

いう解になるのか?

3種類しかありません。 僕
'す。その3つとは以下です。

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

アーモンド

結論から先に答えると、重力も実際にかかる力と考えてよいです。

書籍中に書かれているか分からないですが、そもそも力というのは
・接触力（接していないと働かない 張力、摩擦力、弾性力など）
・遠隔力（重力、静電気力、磁気力）
に大きく分かれます。
遠隔力（今回の質問であれば特に重力を指す）であっても、その
物体が質量をもち、重力加速度があればmgだけの重力は"実際に"
働きます。

～じゃあ、実際に働かないとは何なのか？～
推測ですが、書籍の文脈上出てきた「実際に働かない力」について。
例えば、天井から糸を垂らし、そこに物体をぶら下げたとしましょう。
天井にかかる力を考える際、
　○ 天井と糸が接しているから天井には張力がかかる
　× 糸に吊り下げている物体の重力が天井にかかるだろう
という正しい解釈と誤った解釈があります。

力のつり合いを立ててあげれば、張力が吊り下げた物体の重力に等しく
なり、結果的には重力相当の力が天井にかかっていることが分かったり
しますが、あくまで"実際の力として物体の重力が天井にかかる訳ではない"
ということです。

ゆうたろう

めちゃめちゃ理解しやすかったです！
とても分かりやすい説明をありがとうございます！

Answer 2

すー

おそらくその書籍は物体の運動を考えるときに遠隔以外は力を考えないと言いたかったんだと思います。
具体的にエレベーターが出てくる問題を考えると質量Mとmの物体が上向き加速度aで運動するときの運動方程式は
Ma=T-Mg-N
ma=N-mg
となり、質量mの方に張力Tを入れてしまう人がいるので"実際に接触している力"と言われたんだと思います。

ゆうたろう

わざわざ図示してくださってありがとうございました