Question

こーた

なぜAに左向きの糸の張力Tと、Bに右向きの糸の張力Tがはたらくのですか？

43.2物体の運動 なめらかな水平面上に質量 2.0kg,
3.0kgの物体 A,Bを置いて, 軽い糸でつなぐ。 Aを水平に
8.0N の力で引く。
(1) A,B の加速度の大きさαは何m/s2 か。
(2) AB間の糸の張力の大きさは何Nか。
B
3.0kg
A
2.0kg
8.0 N

43.
角
++
答
Point! Aには右向きに 8.0N の外力と左向
糸の張力 Tがはたらき, この合力 (2力の
差) で右へ加速度 αで運動する。 一方, B には
右向きに張力 Tがはたらき, この力で右へA
と同じ加速度αで運動する。 鉛直方向の力はA
もBもともにつりあって合力 0 である。 また,
AB間の糸の張力の大きさは,糸の右端と左端
で等しい。 それぞれの物体ごとに運動方程式を
立てて連立し, a と T を求める｡
(1), (2) AおよびBにはたらく力はそれぞれ図の
ようになる。
3.0kg an
T
HH₂
VB
T
2.0kg
A
8.0N
0

物理基礎 力 運動方程式

Answer 1

✨ Best Answer ✨

say

張力というのがそういうものだからです

say

補足で説明を加えます。高校物理には特に理由は分かりませんが、学校では教えて貰えない事が沢山あります。その中で拘束力というものがあります。
前提として高校物理には暗黙の了解があるのですが、よく出てくるのは、物体が床に沈まない、糸は伸びない、力を加えない限り物体は滑らないの3つです。
拘束力というのは、上記のようなことを満たすために物体がその状態に留まるために働く力で、主に垂直抗力、張力、静止摩擦力の3つです。
これらの特徴としては全て未知数であることです。
なぜなら、物体が沈まないって言われてもどの程度の力なのかな分からず、必ず運動方程式や釣り合いの関係から｢求める｣必要があります。しかし、重力や弾性力などはそもそも実験の結果mgのような｢公式｣が存在するため必要な要素があれば即座に値が分かります。
なので、これら3つの力を考える時は必ずN、T、fのように文字で置く訳です。更に、これらを理解していれば静止摩擦力も動摩擦力が根本的に異なるものであることも分かるはずです。

これらは習いませんが、絶対に知っておくべき事柄です。
そのうえで、張力というのは伸びないための力なので、当然向きは糸が物体を引っ張る方向に働くことになります。