35 質量m の小球が, エレベーターの天井から糸で
カ学 25
25 質量m の小球が, エレベーターの天井から糸で
つるされており,床からの高さはんである。 エレ
ベーター(中の人を含む)の質量は M であり, 重力
加速度の大きさをgとする。このエレベーターを、
鉛直上方へ一定の大きさの力で引き上げるときの運
動について考える。上昇加速度の大きさをaとす
小球
h
る。
(1) エレベーターを引き上げる力の大きさ Fはいくらか。
(2) 小球をつるしている糸の張力Tは, エレベーターが静止している
場合と比べて, 何倍になるか。
(3) 次に,力の大きさFを変えないで, 小球をつるしている糸を静か
に切ったところ,エレベーターの上昇加速度の大きさがbに変わっ
た。bはいくらか。 a, M, m, gを用いて答えよ。
(4) このとき,エレベーターの中の人が小球の運動を観測すると, 小球
に働いている力(合力)の大きさはいくらか。答には6を用いてよい。
(5) 糸が切れてから, 小球がエレベーターの床に達するまでの時間tは
いくらか。答には6を用いてよい。
(センター試験)
RA* 植角4のなめらかな斜面をもつ三角柱