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物理 高校生

🙏🙏🙏🙏🙏🙏🙏🙏🙏🙏🙏🙏🙏🙏🙏🙏 (f)の答えがO点に達する前に張力が0になり糸がたるむのでO点に達することができない。なのですがなぜ張力が0になるかわかりません。助けてください🙏

B (2010 東工大) 図のように,長さ1の軽い糸の端に質量mのおもりをつけ、もう一方の端を点Oに固定する。点Oを通 る鉛直線と角度 α (0<a</12 ) をなし、点Oから距離 1/2の位置に釘Pがある。 (0<a<号) 糸がたるまないように,おもりを点0の左側の水平位置に保ち、静かに手を離した。おもりと点を結ぶ 直線が鉛直線となす角度を6,糸の張力の大きさをT,重力加速度の大きさをgとして以下の問いに答えよ。 ただし、おもりは1つの鉛直面内で運動し,おもりと釘の大きさ,糸の伸び縮み, および空気抵抗は無視で きるものとする。 2 P 20 1 PO o (e) T4 三 0 a */2 0 コ (a) 糸が釘にぶつかる前のTをm, g, および母を用いて表せ。 コ (b) 糸が釘にぶつかる直前におけるTを T1, ぶつかった直後におけるTを T2 とする。 T2-Ti を m, g, お よびαを用いて表せ。 (c) 糸が釘にぶつかった後, 糸がたるまずにおもりが運動しているとき,Tをm, g, a, および 0 を用いて 表せ。 (d) おもりが最下点に達したとき, 釘が糸から受ける力の大きさFをm, g, およびα を用いて表せ。 π (e) 0≤0s- におけるとTの関係を表すグラフの概略を描け。 (f) 糸が釘にぶつかった後、おもりは点Oに到達するか、しないか。 理由をつけて答えよ。

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物理 高校生

最終的なaAとbBはどうしてこのような式から導かれるのでしょうか? これまで、相対速度・加速度を「相手」−「自分」で覚えていたのですが、それでは解けなくて、諸々教えていただきたいです!

出題パターン 14 動滑車三 質量mのおもりAと質量3mのおもりBとを 糸で結んで動滑車Pにかけ,動滑車Pと質量 4m のおもり Cとを別の糸で結んで定滑車 Q にかける。 滑車と糸の質量を無視し,重力加速度の大きさをg とする。 A, B, C すべてを同時に静かに放す。 A, B, C それぞれの加速度(下向き正)はいくらか。 解法 慣性力問題の解法4ステップで解く。 STEP1 動滑車PとおもりCの加速合三 から 解答のポイント! 大地から見ると物体A, B は複雑な運動をして見えるが, 動滑車上から見れば, Aは上向きに,Bは下向きにそれぞれ同じ大きさの加速度で動いているように見 度を α とする。 a STEP 2 大地から見たCとPの運動方 程式を立てる (Pの質量は0に注意)。 C: 4ma =4mg-Ti P:0.α = T-2T B : 3mβ =3mg+3ma -T2 RECEN 以上4式より、Cの加速度 α は, STEP3 P上から見ると,A,B には同氏 T2 図4-4のように慣性力が働いて見える。 STEP4 A,BのPに対する加速度を 図のように決めると, 運動方程式は, A:mβ=T2-mg-ma =1/12/ a = g g 見る 対 |大地 a = β- α = SARⱭ ↑ 慣性力ma P S また,A,Bの大地から見た加速度 αA, OB (下向き正) は, a=-β-a=- 5 3 79, 79 ・・・答 P T1 慣性力 3mo AO BO Onie WDM Ti 0203T24 β 対PT2 DeCAT ala ImgB&B 対 対 co nattb T2 4mg 3mg 図4-4 大地

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