DAFF
23. 〈滑車と物体の運動〉
次の設問では,糸および滑車の質量,ならびに物体の大きさは
ないものとする。また,糸は伸び縮みしないものとし, 滑車はな
めらかに回転できるものとする。 重力加速度の大きさをg として
次の設問に答えよ。
[A] 図1のように,質量mの物体Aと質量5mの物体Bを糸
1で結び, 滑車Pにつるす。 さらにこの滑車Pと物体Cを糸2
で結び, 天井から糸3でつるされた滑車 Q につるす。
(1) 物体A, 物体Bおよび物体Cを同時に静かにはなしたとき,
物体Aと物体Bは動きだしたが, 物体Cは静止したままであ
った。物体の質量はいくらであったか。 数字ならびにm,
gの中から必要なものを用いて答えよ。
〔B〕 次に、図2のように, 物体Aと物体Bを同じ高さに固定し,
図1の物体Cを糸2から取り外す。 その後。 糸2の右端を一定
の大きさFの力で鉛直下方に引くと同時に,物体Aと物体Bを
静かにはなすと, 滑車Pは上昇した。 物体の運動中に, 滑車ど
うしの接触や物体と滑車の接触は起こらないものとする。 数字
ならびに m, g, F, dの中から必要なものを用いて次の設問に
答えよ。
3 運動の法則
滑車 Q
滑車 P、
糸 1
物体B
物体A-
m
滑車 Q、
滑車 P
糸 1
物体B
物体Am
(2) 物体Aと物体Bを静かにはなした後の, 糸1の張力の大き
さはいくらか。
(3)物体Aと物体Bの高さの差がdになった瞬間の物体Aの速さはいくらか。
天井
糸 3
5m
図 1
天井
糸3
O
5m
図2
2
17
物体C
2
カF
[19 九州工大 〕