以下の問題基本例題13(3)の解説においてなぜ速度が一定の場合、物体に働く力はつり合っているのでしょうか。つり合っているのであれば、問題本文にあるように、一定の速さ4.0m/sで上昇せずに、静止してしまうと思ったため疑問に思っています。
✨ ベストアンサー ✨
力がつり合っていない場合、加速し続けることになります。
私達の生活の中では摩擦や空気抵抗など、運動とは逆向きの力があるため、力を加え続けないと止まってしまいます。ですので、力を加えていないのに物体が運動しているのは理解しにくいのかもしれません。
実際に等加速度運動をするのは不可能に近いですが、等加速度運動をイメージしやすそうな例として、
氷の上で物体にある一定の力を加えます。するとその後物体は力を加え続けなくてもつるーっと滑っていきます。滑っている物体にはもう何の力も加わっていませんが動き続けます。
等加速度運動をしている物体は力がつり合っているので加速も減速もしません。(実際は摩擦力が働くので減速しますが。)
なるほど！
イメージが掴めました！ありがとうございます😊
この問題を例にして考えてみます。与えられた物体の運動方程式は上向きに加速度aをとると
ma=T-mg
です。一定速度で運動しているということは物体は加速していないのでa=0.したがって、上の運動方程式は
m・0=T-mg
0=T-mg
∴ T=mg
これは力のつり合いを表している式です。したがって、一定速度(加速度が0)のとき力がつり合っていると式的にもわかると思います。
わかりにくかったらすいません。
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引用)力がつり合っていない場合、加速し続けることになります。
では、ち力がつり合っていない場合ベクトル、力の向きはどこへいくのでしょうか？