Physics
มัธยมปลาย
これの問8何ですけど、摩擦を考えるときなぜ張力も考えなければならないのかわかりません。
教えていただけると助かります。よろしくお願いします。
次に,図4のように,三角台の点Bに大きさと質量が無視できる滑車を取り付けて
伸び縮みしない軽い糸をかけ,その糸の一端に斜面上に置かれた小球Pを取り付けた。
糸の他端には質量 m の小球Qを取り付けて鉛直につるし,小球Pを動かないように支
えた。その後,支えを静かにはなすと,小球Pは斜面に沿って上向きに動き始めたが、
しばらくの間,三角台は静止したままであった。小球 P,Qの運動は重心Gを含む鉛
直面内でのみ行われるものとする。
y
B
30°
Q(m)○
P(m)
30°
A
x
6
図4
問7 三角台が静止したままであるとき,小球Pの加速度の大きさ,および糸の張力
の大きさを求めよ。
問8 問7のとき,三角台が水平面から受ける摩擦力の大きさと向きを答えよ。
知識·技能
小球Pの加速度の大きさを6、糸の張力の大きさをTとすると,
Pおよび小球Qにはたらく力は次図のようになる。運動方程式よ
問7
り、
小球P:mb=T--mg
の
**キ*1
小球Q:mb=mg-T
0,2式の両辺を足すと、
2mb=mg
b=2
2式より、
T=mg-mb=-m
y
B
N
T
T
P
O0
3
mg
2
6
mg
mg
30°-
x
0
A
思考力·判断カ
三角台にはたらく力は次図のようになる。三角台が小球Pから
問8
受ける垂直抗力の大きさは、問4と等しく N= mg である。三
3
2
角台が水平面から受ける摩擦力を,x 軸の正の向きを正としてF
とおく。三角台には、滑車を介して糸からの力がはたらくことに注
*78 -
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意して、水平方向の力のつり合いより、
F+rー
3
T=
-N
2
F=
T
13
-mg
2
3.3
mg
24
2
3
ニー
mg
8
これより,三角台が水平面から受ける摩擦力は、
3
8
大きさ:
ーmg
向き
:x軸の負の向き
V3
B
T
2
ドーーー
;T
T
P
G
QO
W
Mg
30°そ
0|FL
A
水平面からの
垂直抗力
6
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