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。