物理
高校生

物体を吊るした糸を手でもち物体が鉛直上向きに等速直線運動をするために必要な張力Tの大きさを誰か教えてください

F 0 mky)
運動方程式

回答

mg
等速直線運動とは運動方程式を立てた時にF=maでa=0
つまりFが0になっていればいいのです。
なので運動方向に力がそもそも働かないか合力が0のいずれかです。この場合mgが下向きに働いているのでTも同じmgであれば等速直線運動します。

しら

それって運動してるんですか?等速直線運動って名前に運動ってついると思うんですが…
方程式で考えれば確かにそうかもしれませんが、実際に自分が糸を一定の速さで持ち上げるのって想像できますよね、でもその時方程式はma=0=F
で張力は結局0になってしまいます、でもやっぱり自分で糸を等速で持ち上げるってできると思いませんか?

コヒ

もちろん運動している時に運動している方向に力が働かないあるいは合力が0になるときの話です。
もちろん静止と等速直線運動は別物です。
運動している時に先ほど言った条件が成り立てば等速直線運動するということです。
またあなたのいう場合下向きに重力mg、上向きに手の力(Tとして伝わっている)が釣り合っているわけです。
つまり運動方程式
F=ma
mg-T=maでありa=0であるので左辺もmg-T=0
つまりmg=Tであれば良いのです。同じ大きさで逆向きの力です。つまり合力が0の場合ですね。

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