基本例題 16 2物体の運動 VIDE 定滑車に糸をかけ,その両端に質量Mとmの物体A,Bをつる す。Bは地上に,Aは高さんの所にある。糸や滑車の質量を無視 し,M> m, 重力加速度の大きさをgとする。 物体Aを静かには なして降下させるとき,次の各量を求めよ。 (1) Aの加速度の大きさα (2) Aをつるしている糸1の張力の大きさ T (3) 滑車をつるしている糸2の張力の大きさ S (4) Aが地面に達するまでの時間t と, そのときのAの速さ M-m これより, a, T を求めると a= (3)滑車には張力Sと2つの張力Tがはたらいて, つりあうので T= M+mg 4Mm S=2T=- M+m9 (4) Aが地面に達するまでに, A はん進む。 2h a h = 12/2012 よりt=1 -at2 v=at より v= M-m M+m = ge 2(M+m)h (M-m)g 77 解説動画 指針 A, B は1本の糸でつながれているので,加速度の大きさα も糸の張力Tも等しい。 各物 体ごとに, はたらく力の合力を求め, 進行方向を正としてそれぞれ運動方程式を立てる。 解答 (1), (2) A, B にはたらく力は右図となるので, 運動方程式は A: Ma=Mg-T B:ma=T-mg 2(M+m)h 2(M-m)gh (M-m)g M+m = 11 A h B 糸2 \M a $12 2Mm M+mg DEUT THAT T 糸 1 m Mg s IA B mg