第1章 物体の運動とエス <発展例題 18 摩擦のある斜面と2物体の運動 図のように、傾きの角が30° のあらい斜面上 に質量mの物体Aを置き, これに軽い糸をつ け, 軽くてなめらかな定滑車を通して質量 2m のおもりBをつり下げたところ, A, B は動き 出した。 A が斜面を上昇するときの加速度の 大きさはいくらか。 Aと斜面との間の動摩擦 係数を 考え方 . Aにはたらく力 分ける 斜面に平行な力 重力成分 mg sin 30° 動摩擦力 F'= N 糸の張力 T 重力加速度の大きさをgとし, 斜面は固定されているものとする。 √√3 Aの運動方程式 斜面に垂直な力 重力成分 mg cos 30° 垂直抗力 N ・B: 2ma=2mg-T ① +② から, 代入 Aの力のつりあい N = mg cos 30° 3ma=2mg- 1/12 mg/1/15.1mg √3 √√3 2 3ma=mg よって,a=13239 30° mgsin30% F'= 30° -N 解答 A,B の加速度の大きさをα, 糸の張力の大きさをTと し,A,Bの運動の向きをそれぞれ正の向きとする。 運動方程式は m N A ・A:ma=T-mgsin30° 13 mg cos30°…① 斜面方向 = √√3 鉛直方向 sin 30° 130° mg =. 11/212 cos 30°=- √3 2 139 T mg cos30° 2m One Point > 物理独特の言い回し ・なめらかな(面) ⇒ 摩擦の無視できる (面) ・あらい(面) ⇒ 摩擦のある (面) 軽い(糸) ⇒ 質量の無視できる(糸) ・小球 (または小物体) ⇒大きさの無視できる球 (または物体) 補足 糸で結ばれた じ大きさの 運動する。 糸の張力の 糸のどの部 (車 左の結果 T=2m(