16 第4章 運動の法則 6080A 41. Point! 物体A とおもりBについてつりあい の式を立てる。斜面上の物体Aについては,斜 面方向と斜面に垂直な方向に分けて考える。 物体Aの質量をM = 0.20kg, おもりBの質量を m[kg],重力加速度の大きさをg=9.8m/s?, 糸が引く力 の大きさを T [N] とおく。 斜面に平行にx軸,垂直にy軸 をとる。 y 第4章 運動の法則 ■基礎トレーニング ④ 「運動方程式の立て方」 p.59~60 42. Point! 小球には,重力のみがは きに注意して,運動方程式 「ma= る。 解 答 (1) 小球にはたらく力は重力のみ である。 鉛直上向きを正とすると F=-14.7N となるので 「ma=F」より 1.5a=-14.7 W.. 130% 130° mg -14.7 Mg (2) ( 1 ) より a= == - 9.8m/s2 1.5 解法 物体Aにはたらく重力 Mg のx成分を Wx, y成分 を Wyとする。 直角三角形の辺の長さの比より Wx: Mg=1:2 よってWx=Mgx/12/2 43. Wy: Mg=√3:2 よって Wy= Mg × - √3 2 このとき, つりあいの式は次のようになる。 HT Point! 物体には、糸が引く がはたらく。 合力を求め, 運動 「ma=F」に代入する。 物体にはたらく重力は,鉛直 おもり B: 向きに T-mg=0 物体A: x軸方向 Wx-T=0 y軸方向 N-Wy=0 ①,②式より mg=T=Wx=Mg × 2 よって m=M×12=0.20× 1/2=0.20×1/2=0.10kg ③式より √3 N=Wy=Mgx- 2 √3 = 0.20×9.8×1 ≒1.7N 解法2 それぞれの方向の力のつりあいより おもり B: mg=5.0×9.8=49N 鉛直上向きを正とすると 「ma=F」 より 5.0α = 65-49 よって a=3.2m/s 2 向きは鉛直上 補足 注 「ma=F」 を 5.0α=65 重力 mg が常にはたらいていることを忘れ