例題③
糸でつるした物体の運動
質量 0.50kgの物体に軽くて伸びない糸をつけ, 6.0Nの力で鉛直上向きに
引くときの物体の加速度を求めよ。 ただし, 重力加速度の大きさを 9.8m/s 2
とする。
指針 物体にはたらく力を見つけ, 運動方程式を立てる。
解 物体にはたらく力は, 重力と糸が引く力である。
物体にはたらく重力は、 鉛直下向きに0.50kg×9.8m/s 2
となる。 鉛直上向きを正, 加速度をαとおき, 物体の運動
方程式を立てる。
6.0 N
13
at
0.50kg ×α = 6.0N-0.50kg×9.8m/s2
v0.50kg
=6.0 N -4.9N=1.1N
×9.8m/s2
よって,a=2.2m/s2 であるから, 加速度は鉛直上向きに 2.2m/s2
4.9
類題2 例題③ で,鉛直上向きに糸が引く力の大きさが3.0N のとき, 物体の加速
度を求めよ。 また, 物体を一定の速さで引き上げているとき, 糸が引く力の大きさは
いくらか。