問題演習お疲れ様です。

 

ここからの解答は、

ルールに従って解くこと

を大事にしてます。

 

どんな問題でも、

確実に解くために。

 

この目の前の

問題を解けたところで、

 

入試問題を解けなかったら

意味ないですから。

 

ルールを身に付ける。

 

さすれば、

どんな問題でも簡単に解けます。

 

同じ作業です。

 

【物理のエッセンス(力学)問45-2】

$B$の質量を$M$としたところ、$B$が下がった。$A$の加速度$a$および糸$β$の張力$S$を求めよ。2つの滑車は軽いものとする。

⓪問題文をちゃんと読む。

      :与えられた条件、   : 求めるもの。

【物理のエッセンス(力学)問45-2】

$B$の質量を$M$としたところ、$B$が下がった$A$の加速度$a$および糸$β$の張力$S$を求めよ。2つの滑車は軽いものとする。

①注目する物体を1つに決める。

とりあえず「物体$A$」に決める。

②その物体に働く力を図示する。

質量$m$をもつ→重力$mg$がかかる。

糸と接する→糸の方向に、張力$T$で引っ張られる。

③$x$軸と$y$軸を設定する。(または$x$軸だけ)

④力を分解する。

今回はなし。

⑤$x$軸方向と$y$軸方向それぞれで、運動方程式「$ma=F$」に代入する。

⑥-2別の、注目する物体を1つに決める。(2つ目)

「物体$B$」に決める。

⑦-2力を図示して、軸を設定して、力を分解する。

質量$M$をもつ→重力$Mg$がかかる。

また、

張力は同じ糸なら、どこでも同じ値。

よって、

糸$α$と接する→糸の方向に、張力$T$で引っ張られる。

→そして、公式に代入する。

⑥-3別の、注目する物体を1つに決める。(3つ目)

「定滑車」に決める。

⑦-3力を図示して、軸を設定して、力を分解する。

質量は$0$→重力はかからない。

また、

張力は同じ糸なら、どこでも同じ値。

よって、

糸$α$と接する→糸の方向に、張力$T$で引っ張られる。

糸$β$と接する→糸の方向に、張力$S$で引っ張られる。

→そして、公式に代入する。

⑧作用・反作用の法則の等式を立てる。($N=N’$とか、$f=f’$とか。)

今回はなし。

⑨式を計算する。

これは、今までのまとめ。

そして、大事なのが「動滑車の性質」。

【動滑車の性質】

「力」は倍になるけど、それ以外は半分。

倍になるのは

何の力?→動滑車が持ち上げられる力。

 

半分になるのは

何の距離?→動滑車が持ち上げれる距離。

何の速さ?→動滑車が持ち上げられる速さ。

何の加速度?→動滑車が持ち上げられる加速度。

これを用いると、

と加速度の等式がたつね。

 

あとは、数学のハナシ。

 

滑車が間に挟まっても、

同じ糸ならどこでも、張力は同じ。

 

これが大事。

 

そして、

動滑車は張力$2T$で引き上げられる。

のも変わらない事実ですね。

 

滑車の性質は

知らないと解けない

ようなものばかりなので、

 

一度ノートにざっと

書き出しておくことをお勧めします。

 

以上です!

 

次は

問題46ですね。

 

お疲れ様でした。