問題10【自重を支える滑車装置】 [2005 東京海洋大学改]の遊場】 三間 次の問いに答えよ。 ただし, ここで使用される滑車はすべてなめらかにまわり, 滑車およ びロープの質量は無視できるものとする。 台は傾かないようにバランスが保たれており, ロ ープは鉛直方向下向きに引かれるものとする。 また,重力加速度の大きさをgとする。 新 A 1 間T 台 台 図1 図2 1| (1) 図1は,質量 mの人が質量Mの台の上に乗って, 滑車にかけたロープを引っ張り,空 中で静止しているようすを示す。 このとき, 人がロープを引っ張っている力と, 人が台 から受ける力をそれぞれ求めよ。 (2)(1) において,引っ張る力は十分にあるものとして,このように空中で静止を保つこと ができるための mと Mに関する条件を求めよ。 (3) 図2は,(1) の場合と同じ人と台が,動滑車を使って空中で静止しているようすを示す。 このとき,人がロープを引っ張っている力と,人が台から受ける力をそれぞれ求めよ。 (4) (3) において,引っ張る力は十分にあるものとして,このように空中で静止を保つこと ができるためのmとMに関する条件を求めよ。 さ様時大景(の面得 図 でop0M る こ 平ホ員三 聞さ 面 A