4 質量 2mの物体 A を机上のあら
い水平面上に置く。 Aに軽くて伸びな
い糸を付け, 軽い滑車に通し、 糸の他
端に質量 3mのおもりBを吊るすと
Aは机の上をすべり出した。 はじめ,
Bは床から高さんのところにあった。
重力加速度の大きさをg,Aと机との
間の動摩擦係数を1として、以下の問
いに答えよ。
A2m
机
B
3m
床
h
(1) Aがすべり出すためには,Aと机との間の静止摩擦係数μはある値よ
り小さくなければならない。μの条件を示せ。
(2)A,Bの加速度の大きさをa, 糸の張力の大きさをTとして,A,B そ
れぞれについて運動方程式を立てよ。
(3) Bが床につく直前のBの速さを求めよ。
B が床につくとそのまま静止して糸はたるみ, Aはしばらく運動を続け、
やがて机上で静止した。 Aは滑車にぶつかることはなく, たるんだ糸はA
の運動を妨げないものとする。
(4) Aが運動をはじめた最初の位置から静止するまでの移動距離を
"
gmのうち必要なものを用いて表せ。