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体Bの配船直下向きの加速度の大きさをa[m)、 体と
まぶ来の要力の大きさをTIN]とするとき、 以下の
|物理
6必要なものを用いて表せ。
入る数式を答えよ。また、それらの数式によりとすを、n.gheか
体 A の運動動方程式は、m、 a, g. T を用いて表すと、
となり, 一方, 物体Bの運動方程式は、m、9Tを用
*Yetak
* v*す
(化学ともで120 分)
6)
図1のように,来でつながれた質量 m [kg] の物体 A と質量2m 'kee
の物体Bを滑車Pにかける。さらに, 質量 Sm [kg] の物体Cと機車をを
糸で結び、水平な床に固定され, 水平面と角度 0 [rad] をなすあらい
面を有する台の滑車Qにかける。このとき, 物体Cは斜面上に置かれる。
滑車PとQは,それぞれ質量が無視でき, なめらかに回転する。また,
は伸び縮みせず, 糸の質量も無視でき, 空気抵抗も無視できる。 以下の間
のとなる。
1
いて表すと、2ma=
一2 物体Bが水平な床に到達する時刻』[s) を、m, h, gの中から必要
なものを用いて表せ。なお,糸は十分に長く,物体Bが床に興達して
物体Aは滑車Pにぶつからないものとする
武に、物体Cを斜面上に固定せず、手で押さえる。また, 物体Bが水平
まから高さhの位置になるように手で押さえる。時刻0sで、 物体 A。
B, 物体 C から静かに手をはなすと物体 C は斜面上をすべり落ち始
4
,COsO =
5
2aん
に答えよ。ただし,重力加速度の大きさを g[m/s°], sin9 =
3
S
1
とする。なお,解答用紙には途
3
物体Cと斜面の間の動摩擦係数を μ'=
物体Aと物体Bも運動を始めた。
中の計算過程も記すこと。
物体 Aの鉛直上向きの加速度の大きさを a [m/s), 物体Bの鉛直
下向きの加速度の大きさをa Lm/s),物体Cの斜面に沿って下向きの
加凍度の大きさを as [m/s"], 物体Aと物体Bを結ぶ糸の張力の大き
さをTT (N], 物体Cと滑車Pを結ぶ糸の張力の大きさを1:(N) とす
に入る数式を答えよ。
C
5m
る。このとき,以下の文中の
物体 A の運動方程式は, m, al, g, Ti を用いて表すと。
3となり,一方, 物体Bの運動方程式は, m, の。 9, Thを
となる。また,物体Cの斜面方向の運動
A
B
ma」=
2m
h
m
用いて表すと, 2maz=
の
万程式は, m, a3, 9, T,を用いて表すと, Smas= ⑤ となる。 さら
に, al, a2, a3 の間に成り立つ関係式は, a=
T乃の間の関係式は, T2=
図1
6であり,と
Maie
のである。
まず、物体
:h [m] の
