16 第4章 運動の法則
6080A
41.
Point! 物体A とおもりBについてつりあい
の式を立てる。斜面上の物体Aについては,斜
面方向と斜面に垂直な方向に分けて考える。
物体Aの質量をM = 0.20kg, おもりBの質量を
m[kg],重力加速度の大きさをg=9.8m/s?, 糸が引く力
の大きさを T [N] とおく。 斜面に平行にx軸,垂直にy軸
をとる。
y
第4章 運動の法則
■基礎トレーニング ④ 「運動方程式の立て方」
p.59~60
42.
Point! 小球には,重力のみがは
きに注意して,運動方程式 「ma=
る。
解 答 (1) 小球にはたらく力は重力のみ
である。 鉛直上向きを正とすると
F=-14.7N となるので 「ma=F」より
1.5a=-14.7
W..
130%
130°
mg
-14.7
Mg
(2) ( 1 ) より
a=
==
- 9.8m/s2
1.5
解法 物体Aにはたらく重力 Mg のx成分を Wx, y成分
を Wyとする。 直角三角形の辺の長さの比より
Wx: Mg=1:2
よってWx=Mgx/12/2
43.
Wy: Mg=√3:2
よって Wy= Mg × -
√3
2
このとき, つりあいの式は次のようになる。
HT
Point! 物体には、糸が引く
がはたらく。 合力を求め, 運動
「ma=F」に代入する。
物体にはたらく重力は,鉛直
おもり B:
向きに
T-mg=0
物体A:
x軸方向 Wx-T=0
y軸方向 N-Wy=0
①,②式より mg=T=Wx=Mg ×
2
よって m=M×12=0.20×
1/2=0.20×1/2=0.10kg
③式より
√3
N=Wy=Mgx- 2
√3
= 0.20×9.8×1
≒1.7N
解法2 それぞれの方向の力のつりあいより
おもり B:
mg=5.0×9.8=49N
鉛直上向きを正とすると
「ma=F」 より 5.0α = 65-49
よって a=3.2m/s 2 向きは鉛直上
補足 注 「ma=F」 を 5.0α=65
重力 mg が常にはたらいていることを忘れ
