Question

Σ

(ア)では2つの小球の力のつり合いを考えているのに対して（イ）ではAのみの力のつり合いを考えているのですが（ア）でBだけに着目した力のつり合いを立てて答えてはいけないのですか？
またなぜ（イ）ではAのみに着目して力のつり合いを立てて良いのですか？

チェック問題 2 鉛直ばね振り子
ばね定数k, 自然長lの軽いばねの両端
にともに質量mの小球A,Bがつけられ
ており、Bは天井からつるした軽い糸の先
についている。 x軸は、Bの位置を原点に
して,鉛直下向きにとる。
(1) Aをつり合いの位置で静止させたとき,
(ア) 糸の張力 T を求めよ。
(イ) Aの座標 x を求めよ。
(2) (1) の状態からばねの自然長の位置ま
で、Aを持ち上げ, 静かに放した。
22 LI
0-
やや難 12分
x軸
-
の仕車を求め上
B
lllllllll
A
m

解説 (1) 糸の張力が問われているので,
力のつり合いの式を考える。 図aで,2つの小球に
着目した力のつり合いの式より(ばねの弾性力どう
しは相殺),
T=mg+mg=2mg････ 答
(イ) つり合いの位置でのばねの伸びをdとする。
図aで,Aのみに着目した力のつり合いの式より、
mg
kd=mg よって, d= ….. ①
k
よって 求める座標 x1 は,
mg
x1 =l+d=1+
答
k
LOSNA
ここまで, まだエネルギーは使っていないよ。
0
(自然長) I-
l+d
B
mg
IC
A
T
kd
Feeeeeeee
図a
伸びd
kd
mg

Answer 1

✨ 最佳解答 ✨

トゲトゲ

別にBだけに着目してもいいですよ
そうすると
B:T=mg+kd
A:mg=kd
結局この二つを連立して
T=mg+mg を解くことになりますけどね

つり合いの式は一つの物体に着目してたてます
(ア)のとき方もバネが軽いのでAとBがくっついているのと変わらないでしょってことで”一つの物体とみなして”釣り合いの式を立ててます

なのでAのみに着目してとくのは当たり前の解き方なんです

Σ

基本的につりあいの式はひとつの物体に着目して立てた方が良いということですか？

トゲトゲ

逆に言うと慣れるまでは(ア)のような解き方はせずに一つ一つ式を立てた方がいいとおもいます

トゲトゲ

そうですね 一番の基本です

Σ

丁寧にありがとうございます🙇🏻‍♀️՞