Question

おと

慣性力

(1)の答えを展開するとF=ma+mg+Mg+Maとなってしまい、自分の3枚目の力のかかり方の図が違うなと思いました。どこが違いますか、、？？🙇‍♀️

等加速度運動している物体内にいる物体には慣性力がかかるけど、等加速度運動しているもの自体(今回はエレベーター)には慣性力がかかるのか迷いました。。
けどエレベーターと人合わせた質量しか与えられてないからエレベーター自体も慣性力を受けると思ってしまいました。。

どなたか教えてくださると幸いです🙇‍♀️🙇‍♀️

35 質量m の小球が, エレベーターの天井から糸で
カ学 25
25 質量m の小球が, エレベーターの天井から糸で
つるされており,床からの高さはんである。 エレ
ベーター(中の人を含む)の質量は M であり, 重力
加速度の大きさをgとする。このエレベーターを、
鉛直上方へ一定の大きさの力で引き上げるときの運
動について考える。上昇加速度の大きさをaとす
小球
h
る。
(1) エレベーターを引き上げる力の大きさ Fはいくらか。
(2) 小球をつるしている糸の張力Tは, エレベーターが静止している
場合と比べて, 何倍になるか。
(3) 次に,力の大きさFを変えないで, 小球をつるしている糸を静か
に切ったところ,エレベーターの上昇加速度の大きさがbに変わっ
た。bはいくらか。 a, M, m, gを用いて答えよ。
(4) このとき,エレベーターの中の人が小球の運動を観測すると, 小球
に働いている力(合力)の大きさはいくらか。答には6を用いてよい。
(5) 糸が切れてから, 小球がエレベーターの床に達するまでの時間tは
いくらか。答には6を用いてよい。
(センター試験)
RA* 植角4のなめらかな斜面をもつ三角柱

35
間4), (5)が慣性力の問題である。
一体化の見方
(1)全体を一体として運動方程式を立てると
(M +m)a=F- (M+m)g …①
(2) 小球についての運動方程式は
..2②
.F= (M+m)(g+a)
. T=m(g +a)
ma =T - mg
g+a
静止しているときには力のつり合いより T=mg だから
倍
g
別解 エレベーターの運動方程式は
Ma=F-MgーT
…③
ここにFを代入してもTが求められる。もともと, ②と③の連立でFとT撮
いてもよい。 ② +③=0 の関係がある。
(3) エレベーターの運動方程式は
Mb=F-Mg
(1)のFを代入して6を求めると
6=a+(g+a)
m
M

ma y
Ma

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

ゲストあ

図と違うと感じられるのなら、小球や人の図を描かず箱の質量をM+mとすればわかりやすいかと思います。が、別に式と図の違いは無いと思います。

おと

わかりました！ありがとうございます！