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物理 高校生

(3)の解説お願いします。

Date 3運動の法則 17 |23. 〈滑車と物体の運動) 次の設問では、糸および滑車の質量、 ならびに物体の大きさは ないものとする。また、糸は伸び縮みしないものとし、 滑車はな めらかに回転できるものとする。重力加速度の大きさをgとして、 次の設問に答えよ。 [A) 図1のように, 質量 mの物体Aと質量5mの物体Bを糸 1で結び、滑車Pにつるす。 さらにこの滑車Pと物体Cを糸2 で結び,天井から糸3でつるされた滑車Qにつるす。 (1) 物体 A,物体Bおよび物体Cを同時に静かにはなしたとき, 物体Aと物体Bは動きだしたが, 物体Cは静止したままであ った。物体Cの質量はいくらであったか。数字ならびに m, gの中から必要なものを用いて答えよ。 [B] 次に,図2のように, 物体Aと物体Bを同じ高さに固定し, 図1の物体Cを糸2から取り外す。その後,糸2の右端を一定 の大きさFのカで鉛直下方に引くと同時に, 物体Aと物体Bを 静かにはなすと, 滑車Pは上昇した。物体の運動中に,滑車ど うしの接触や物体と滑車の接触は起こらないものとする。数字 ならびに m, g, F, dの中から必要なものを用いて次の設問に 答えよ。 (2) 物体Aと物体Bを静かにはなした後の,糸1の張力の大き さはいくらか。 (3) 物体Aと物体Bの高さの差がdになった瞬間の物体Aの速さはいくらか。 天井 糸3 滑車Q 滑車P 糸2 糸1 物体B 物体C 物体A m 5m 図1 天井 糸3 滑車Q、 滑車P 糸2 糸1 物体B カF 物体A m 5m 図2 (19 九州工 -24. 〈動く斜面上の糸でつるした小球〉 水平面に対する傾角が0[rad] のなめらかな斜面 ABを った台Pがある。その斜面上に質量m[kg] の小球Qを とフ

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物理 高校生

黄色で引いたところなんですが、何で上の物体Bは、右向きに加速していると分かるのですか? 「別々に運動した」と書いてあるから、下の物体Aを右向きに引いても、上の物体Bは、どちらに動くか分からないのでは?と思ってました…

発展例題9 重ねた物体の運動 発展問題 125 水平な床の上に, 質量2m の物体Aを置き,A の上に質量mの物体Bをのせる。床とAとの間に 摩擦はなく,AとBとの間の動摩擦係数をμ、と B 1 A する。Aをある力fで右向きに引くと,AとBと の間ですべりが生じ,別々に運動した。重力加速度の大きさをgとして,AとBのそれ ぞれの床に対する加速度の大きさを求めよ。 指針 AとBの間では, 動摩擦力がはたら 解説 A, Bが受ける運動方向の力は, 図 いている。Bが運動方向に受ける力は動摩擦力 'mg のみで,Bは右向きに加速しており, Aか ら右向きに動摩擦力を受けている。 Bが受ける動摩擦力の反作用として, Aは左向 きに動摩擦力 'mg を受けている。このとき,引 く力子が動摩擦力よりも大きいので, Aは右向き に加速している。 また,AとBの間にはすべりが生じており,そ れぞれの加速度は異なっている。A, Bの加速度 をaA, ap とし,それぞれの運動方程式を立てる。 のようになる。右向きを正とすると,A, Bのそ れぞれの運動方程式は, A:2ma,=f-μmg f-u'mg B:map=μ'mg aA aB=u'g 2m →正の向き B 'mg →B A f mg

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