下の問題の加速度の求め方が分かりません。 Tは下のように求めました。加速度はどのように求められるので

下の問題の加速度の求め方が分かりません。
Tは下のように求めました。加速度はどのように求められるのですか？

質問者からの補足コメント

• こんな感じでTを求めました。
  答えは
  T=13.33kN
  a=0.667m/s^2
  です。

  
    補足日時：2021/11/13 11:40

No.2 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2021/11/13 12:11

力が働けば、物体の運動が変化します。

その「力の大きさ、向き」と「物体の運動の変化 = 加速度（大きさ、向き）」の
関係を示すものが「運動方程式」です。
力の単位を「ニュートン」、加速度の単位を「m/s^2」にすると、比例定数が「質量：kg」になります。

問題の場合には、全質量が
　10[Mg] + 20[Mg] = 30[Mg] = 3 * 10^4 [kg]
加える力が 20 [kN] なので、F=ma より、加速度を a として
　2 * 10^3 [N] = 3*10^4 [kg] * a [m/s^2]
→　a = 6.6666･･･ * 10^(-1) [m/s^2]
　　 ≒ 0.667 [m/s^3]

20[Mg] のトレーラーをこの加速度で動かすための力が T なので、これも運動方程式を使って、
　T = 2 * 10^4 [kg] * 0.667[m/s^2]
　　≒ 13.3 * 10^3 [N]
　　＝ 13.3 [kN]

題意からすると、「車輪の軸が回転するためのまさつ力」は考えなくてもよいと思います。
あなたが式に書かれている「μN1」「μN2」は、タイヤがズルズルと地面との間に働く摩擦力なので、問題の仮定には存在しません。
もし「車輪の軸が回転するための摩擦力」を考えるのであれば違う式になります。
同じ「動摩擦係数」を使っているので結果として「相殺」されていますが、そのような「動摩擦係数が等しい」ということは逆に現実には考えにくいです。

この回答へのお礼

毎回わかりやすい回答ありがとうございます！！
タイヤが回るから摩擦力は考える必要ないんですね……。

お礼日時：2021/11/13 12:59

No.1 回答者： stomachman 回答日時： 2021/11/13 11:51

合計M=3×10^4 kgのものをF=2×10^4 Nの力で加速したのだから、加速度aは

　　a = F/M = (2/3) m/s^2
です。drawbarの張力Tは、この加速度aでm=2×10^4 kgのものを加速するわけですから、
　　T = ma = (4/3) ×10^4 N
です。

この回答へのお礼

摩擦は考える必要なかったんですね。
ありがとうございます！

お礼日時：2021/11/13 13:05