この問題の（3）で何故（1）と違って静止した観測者から見たA,Bの加速度が違

Physics

高中

已解決

1年以上以前

ますっぺ

この問題の（3）で何故（1）と違って静止した観測者から見たA,Bの加速度が違うのですか？

また、こう言った問題で「静止した観測者見る」か「ある加速度で移動する視点から見る」かどっちがいいのかその判断の仕方も教えて頂けると嬉しいです

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〕

解答

✨ 最佳解答 ✨

チャーナ

1年以上以前

滑車Pと一緒に動く観測者から見ると、AとBの加速度の大きさは一緒ですね？ただし、加速度の向きが違います。問題の場合、Aは上向きを正、Bは下向きを正として設定しています。さて、静止した観測者から見た場合の加速度を求めるには滑車Pの加速度を合成します。このとき、向きが違うため、
aA=a’+aP
aB=a’-aP
となり、aA≠aBです。

>>こう言った問題で「静止した観測者見る」か「ある加速度で移動する視点から見る」かどっちがいいのか
個人的な感覚ですが、相対的な位置などが関わる場合は一緒に動いた方が想像しやすいのではないかと思います。この問題ではPと一緒に動けば、AとBの加速度の大きさが等しいため、Aが動いた距離分Bが動く→d/2=(at^2)/2としてtを求めることができます。