図に示すように, なめ
らかで水平な床面に置か
れた質量 m の物体 Aの
S。
B
P.
水平な上面に,質量 mの
物体Bが置かれている。
物体 Aは、なめらかにま
わる軽い定滑車 P,と動滑
車 P。を通した伸び縮みし
ない糸 S, で天井と結ばれ
ている。また,物体 A と
物体Bは,なめらかにま
わる軽い定滑車 P3 を通した伸び縮みしない糸 S, でつながれている。 物体 A と物体B
の間の静止摩擦係数を 0.4, 動摩擦係数を 0.2 とする。また, 重力加速度の大きさを gと
する。
はじめに,動滑車 P2に質量 Mのおもり Cをつけて静かに手をはなしたところ, 物体
A, Bはそのまま静止していた。
(1) 糸S,の張力の大きさT, を, M, gを用いて表せ。
(2) 糸 S2の張力の大きさ T2を, M, gを用いて表せ。
(3) 物体 A, Bが動きださなかったことから, おもり Cの質量 Mはある値M'より小
さくなければならない。 この M' を mを用いて表せ。
次に,おもり Cを質量2mのおもりにかえて静かに手をはなしたところ, 物体 A, B
は動き始めた。ここで, 物体 Aが右向きに動く加速度の大きさをαとする。糸S2でつ
ながれた物体 Bが左向きに動く加速度の大きさは同じく αとなり, 糸S,にかけられて
いる動滑車 P, につけたおもり Cが下向きに動く加速度の大きさは等となる。
(4) 物体 A と物体Bの間の摩擦力の大きさを, m, gを用いて表せ。
(5) 系 S, の張力の大きさ T,を, m, gを用いて表せ。
(6) 糸S2の張力の大きさ T,を, m, gを用いて表せ。
(7) 物体 A の加速度の大きさ aを, gを用いて表せ。
昭圏 (1)9 (2) (31.6m (4)0.2mg (5)0.88mg (6)0.44mg (7)0.24g
Mg
2
4
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