38 第1章 物体の運動とエネルギー
基本例題 14 運動方程式
図のように、質量 0.50kgの物体に軽い糸をつけてつり下げた。 重力
加速度の大きさを 9.8m/s2 とする。
(1)物体を鉛直上向きに 4.2m/s の加速度で引き上げるとき, 糸の張
力の大きさはいくらか。
(2) 物体を鉛直上向きに一定の速さ1.5m/sで引き上げるとき, 糸の張
力の大きさはいくらか。
(3) 糸の張力の大きさが2.4Nのとき, 物体の加速度の向きと大きさを求めよ。
解答 鉛直上向きを正の向きとし、物体の加速度をα 〔m/s2 〕 とする。
物体が受ける力は、次の2力である。
...
糸の張力(鉛直上向き) ・・・大きさを T 〔N〕 とする。
重力(鉛直下向き) ・・・大きさ 0.50×9.8=4.9N
(1) α = +4.2m/s2 だから, 物体の運動方程式は,
0.50×4.2=T-4.9 よって, T = 7.0N 7.0 N
14は守迷反で運動するから,a=0m/s²
(2)
よって, 物体の運動方程式は,
(1)
4.2 T
m
S²
介
正
4.9 N
(2)
等速度
19
10.50kg
(3)
正
2.4N
