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例題2 図の台車の加速度を求めよ。
5.02.0kg 12.0N
解
台車には重力Wと垂直抗力Nもはたらいて
いるが、台車は水平面上で運動するから、鉛直方
向の重力と垂直抗力とはつり合っていると考えら
れる(図1)。 よって、図2のように、台車にはた
らく合力は、 右向きを正とすると
F = 12.0N-5.ON = 7.0N
ma=F
(5) 台車の加速度を求めよ。
右向きを正をする
ma=Fより
£=
4N
m=
a=m
(6) 台車の質量を求めよ。
=560=0.8m/5²
F-15N
a 0.75m15²²
=20kg
16.0N
305
4.0kg_
15kgn4N
例題 3 図の台車の加速度を求めよ。
解
引く力の鉛直成分と水
平成分は右下図のようになる。 2.0kg円
台車は水平面上で運動するか
ら鉛直方向の力はつり合っ
ている。
(N +3.0N-W = 0)
右向きに0.8m/s²
(9) 台車の加速度をそれぞれ求めよ。
⇒0.75m/s²
ISN
= 3,05 N
E 3,0BN
m
4.0kg
右向に1.3m15²
右向きを正をする。台車を引く力の
水平方向の成分は、
Fx=Fcos30°= 6.0N²²
≒3m15²
6.ON
1.30
3.ON
2
p
3.0.3 N
30°
①
(図1)
よって運動方程式=Fより,
F 7.ON
2.0kg
M
-=3.5m/s²
=
a=
===6.0N
40kg
a=
(7) 台車にはたらく力の大き
さを求めよ。
□F=1.5kg×3.0m/5²
=45N
(8) 台車の加速度を求めよ。
台車にはたらく合力は右向きを
正をすると、
4.0N+(-10.ONE-6.0N
2.5kg
10N
145°
a =
3.0 EN
(図2),
m 2.5kg
CADA
よって、台車にはたらく力の合力は引く力の水平方
向成分 3.0√3Nである。 ma=Fより、
m/s²
Fx=Fcos 45°=10NX
50
= 2.6 m/s²
右向きに3.5m/s²
= (3.0x¹₂,73) m/s²
13.0×12.0
TON
=2.82m15
≒2.8m/5²
右向に2.8m/s²
1.5k
=-1150/52
F 3.0 √3N 3.0√3
2.0kg
772
2,0
IO ON 4.0kg4.0N
3.0m/s²
a=
左向きに
1.5m/s^
右向きに 2.6m/s²
28.0N
30°
5.ON
5.0kg
Fx=Fcos30°=8,0N×3
=4.0N
よって台車にはたらく力は
(5.0-4.05) N
€ (5,0-for-3) N
5.0kg
左向きに0.38mcs²
=-0.380