Question

ミ

(3)の問題で、
答えの意味は分かるんですけど、
上昇するなら重力より張力の方が働く力は大きくならないんですか？

@-P回                                                        第4音 運動の法則 (8

質量 10kg の物体に共をつけてぶら下げ, 鉛直方向に上げ下げする。
重力加速度の大きさを 9.8m/s* とする。    1                        7
1) 糸の張カアが 148Nのとき, 物体の加速度 <m/s?] の大きさと向

きを求めよ。
(2) 物体が鉛直下向きに 2.0 m/s* の加速度で下降しているときの糸の張力の大きさ

7[N]を求めよ。

(3) 物体が一定の速さ 4.0m/s で上昇しているときの糸の張力の大きさ 7ア〔N]を求めよ。
ニン

編物体にはたらく力は, 重力 98N と糸が物体を引くカアの 2 力である。正の向きを定めて,
運動方程式を立てる。

 

 

10kg

 

 

 

 

 

 

 

 

回 (1) 鉛直上向きを正の向き  148N (3) 速度が一定の場合, 物体
とすると, 「Z72デアア」     にはたらく力はつりあっ       が
より   ている。                 Mi
10Xg王148一98       ID    アー98=0
よって 9デ9.0m/s   ルル   |  よらで、 99N       絢N

    

向きは鉛直上向き
-(2) 鉛直下向きを正の向き
とすると, 「2テア」
RMN 10X2.0ら96テ
ST アー9NNM

POINT

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

ゲスト…

ある程度スピード出せば自転車をこがない（全く力を加えない）状態でも前に進みますよね（摩擦がなければ加速度=0）。そして力を加えるとスピードが上がる（=加速度が≠0）というのはなんとなくわかるはず。
何が言いたいかというとただ下降したり上昇したりするというだけでは力の議論はできません。
速度が変化したら（つまり加速度≠0）力がかかっていて、上昇中でも速度が変化しないなら（つまり加速度=0）力はつり合っています

ミ

速度とつりあいは関係ないんですか？

ゲスト…

直接的にはないですから、運動方程式を立てる段階では加速度だけ見ればじゅうぶんだとおもいます。

Answer 2

ウンウントリウム

物体が静止している状態から動かす瞬間だけ、98Nよりも少しだけ大きな力で持ち上げる必要がありますが、等速で運動している最中は物体に働く張力と重力は釣り合っています。

まず一般的に、加速度a,質量m,外力fとすると、
ma=fですので、質量が変化しないとすると、aとfは互いに定数倍なだけでほとんど同じようなものです。
つまり、力は加速度を生み、加速度があるということは力が働いているということです。

もしこの物体が加速度≠0ならば、加速度は速度の時間変化ですので、時間ごとに速度が変化してしまいます。この物体は等速で運動していると問題文にあるので矛盾しています。慣性の法則でも習っているとは思いますが、力が働いていない(つり合っている)物体が等速度直線運動をしているならば等速直線運動し続けるというものです。

以上より物体には同じ大きさの重力と張力が働き、それらは釣り合っているということです。少しでも大きな張力にすれば加速度が生まれ、上昇速度が増加します。