物理
高校生
解決済み

(2)の問題ですが、問題文より加速度は鉛直下向きが正で、物体1が上向きに運動するとすると、物体1の運動方程式はーMa=2TーMgで両辺マイナスをかけてMa=Mgー2Tなのか、
加速度の正が下向きとなると、他の力の正の向きも下とされて、aにマイナスが含まれていて、Ma=Mgー2T なのか、
正がどちら向きに設定されようと、運動方程式の左辺は質量×加速度(マイナスはかかない)というルールで、Ma=Mgー2Tとなるのでしょうか?
加速度の向きが設定されたときのマイナスつけていいのかどうかが分からないです。
回答お願いします🤲

人 較のように, 2 つの滑車と伸び縮みしないひもを使い, 質量 の物体1 と質量の 物体2 をつりさげた。はじめ, 物体1、 2 は動かないように手で支えられている。静か に手を可したところ, 物体 1, 2 が運動し始めた。このときの移体+の加速度をg, 物体 るの加速訟を4 とする。ただし, 加速度は多門下向きを正とする。 また, 潜車とひもの 質量は無視でき,清車はなめらかに回転するものとする。 シン 物体1 物体2 が 暫 (1) 加速度々と8の間に成り立つ関係として正しいものを, 次の ⑩⑳ のうちから1 っ性べ。 [エコ 0 8=zz @ 6=c @ 26=e @⑨\^=- @ =-c @ 28=ーg (⑫ 物体1, 2の運動方程式の組合せとして正しいものを, 次の ⑩@ のうちから1つ 選べ。 ただし, ひもの張力をとし, 重加速度の大きさをりとする。 [2 ] rpー27 [cwgー27 Mx=ニ(7+)gーア7 おー9ーア mgニー-7。 8一(7+)gー27 @ |のm=+0g-27 8三(村十)9ー7 次の文中の空[し3 ]に入れる式として正しいものを, 下の 0ご⑨ のうちから1 つ選べ。 物体1は, が> 3 ]のとき降下するが, <く[ 3 ]のときには上見する。 0 全 9今 9 w @ 2w @ aw W

回答

✨ ベストアンサー ✨

【結論】
この場合はaにプラスまたはマイナスの符号が含まれていると考え、鉛直下向きを正とし、加速度の向きも一旦この向きと考えます。
よって、
Ma=Mg-2T
となります。
なんらかの数値が与えられ、物体1が上昇するような条件であれば、勝手にaはマイナスの値として得られるという考え方です。

【なぜそのように判断できるのか】
問題文中には、「加速度をaとし」とあります。つまり、加速度→ベクトル量→向きと大きさをもつ量を鉛直下向きを正としてaとおく、と読み取れるのです。
(aという文字に向きの情報も入ってるよ!という解釈)

~今後の勉強で気を付けるべきこと~
上記のように「加速度をaとし」とされる場合もあれば、「加速度の大きさをaとし」とされる場合もあります。
この違いは、aの中に符号をもつかもたないかです。

基本的に、物体の運動の向きや力の向きが明確であれば、後者のような表現をとり、その文字の前に符号をつけて+aまたは-aという形で向きと大きさを表現するのが分かりやすいですし、これが通常のアプローチです。

一方、「物体がどちらに動くかわからない」ような、問題文の条件だけではベクトル量の向きが判断できないようなシーンもあります。
そのような場合は、前者のような表現をとり、その文字の中に符号が内在するという手法をとります。


問題を解く際、こうした符号が内在するかという点においては、
 ①問題文で文字が与えられている場合は正確に読み取る
 ②自分で文字を置く場合には、どちらが便利かを判断する
という点に注意してください。

ともっち

詳しい解説本当にありがとうございます😊

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