【物理のエッセンス（力学）42問】斜面上の物体とつるされた物体が糸で結ばれていて、等速vで動いている。でも、運動方程式で解けるんだね。

 

⓪問題文をちゃんと読む。

　　 　　 ：与えられた条件、　　 : 求めるもの。

①注目する物体を１つに決める。

最初は$P$に注目することにする。

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。

また、

物体は斜面と接しているから、

垂直抗力$N$を書き込む。

（斜面はなめらかだから、摩擦はなし）

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。

重力$mg$を斜面方向と斜面垂直方向に分解した。

（ここは数学のベクトルや三角関数の話なので、、できなくてもしゃーない。ただの数学の勉強不足です）

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別の、注目する物体を１つに決める。

次は$Q$に注目する。

⑦力を図示して、軸を設定して、力を分解する。

→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。（$N＝N^{\prime }$とか、$f＝f^{\prime }$とか。）

今回はなし。

⑨式を計算する。

妙なルールを作らないこと。

 

教科書も勝手にルールを増やすから、、複雑になる。

 

予備校の教師や、塾の教師も。

 

物理はシンプルだから、簡単なのだ。

 

その方が早く解けるからって、

「こういうときは、こう解く！」というルールを増やしたら、ワケわからなくなる。

 

つり合いの式なんて、いらない。

 

勝手に使うのはいいけど、

物理初心者に邪道から教えるのはどうかと思う。

 

そう、つり合いの式は、邪道。

 

つり合いの式って、運動方程式$ma=F$の加速度$a$を０にした式だから。

 

ちょっとしたチートなんです。

 

運動方程式で、全部解けるのに。

 

ただ、ショートカットのためにあるのが、つり合いの式。

 

まあ、運動方程式がわかっているなら、使っていいのよ。

 

ただ、初心者につり合いの式を教えると、

つり合いの式と運動方程式ってどう使い分ければいいの？

という残念な子が生まれる。

（私がそうだった）

 

そりゃそうね。

 

まったく別モンとして、教えられるもん。

 

勘違いして、しゃーない。

 

でも、それは物理じゃないから。

 

ただ、公式を習っているだけだから（これじゃ初等数学だよね）

 

はじめに、

つり合いの式ってね、運動方程式の$a=0$版なんだよ！ショートカットした式なんだよ！

と教えてくれればいいのに。

 

という問題でした！

 

以上！

 

お疲れ様でした。