物理の問題って曖昧？？

ともに質量ｍの物体Ａ，Ｂが水平で滑らかな面の上に糸でつながれている。物体Ａに一定の大きさＦで引っ張るとき、


物体Ａの加速度はいくつか？？
という問題です。
答えはそれぞれ運動方程式を立て連立方程式から導いているのですが、いくつかと聞かれても結局、文字で表さないといけない。
ma=F-Tと成立って、a=F-T/m（１つ目の運動方程式を変形した）でもいいのですか？？
何を使って表せと書かれていないので、色々な答えがあり得そうな気がするんですが、こういう文字で表す、ような問題はどの文字を使って表せばいいんだとどのように判断すればいいんですか？？

No.4 ベストアンサー 回答者： yokkun831 回答日時： 2009/12/23 14:33

解法および正解は示されているので，１点のみ。

物理の問題では，問題文で与えられた文字だけが解答に使えるというのが常識的な不文律です。張力Ｔは解答に必要ないので，この場合与えられていないわけです。途中立式で必要な場合には，自分で適当に定義をして，計算で消去するという手続きをとることになります。

No.3 回答者： ddtddtddt 回答日時： 2009/12/23 14:23

　#1さんと#2さんを理解した上で・・・。

　入力（問題条件）と出力（応え方）を考えれば、わかると思います。この問題での入力条件は（#1さんの最後の注意のもとで）、「Ｆで引っ張る」だけです。応えは、加速度をきいているので、a＝の式、となるはずです。なので、

　　a＝Ｆだけの式．

が、模範解答に近いと考えられます。Ｔを求めて、「a＝Ｆだけの式」にするために、連立方程式を使うんですよね？。
　もしa=(F-T)/mを答えにしたいならば、

　　a=(F-T)/m
　　T=F/2

の2式を、はっきり「答えとして」明記する必要があると思います。しかしこれでも×を食らう可能性は、ある気がします。

No.2 回答者： graycat000 回答日時： 2009/12/23 13:57

疑問点は以下の2点ですね．

　・代数（T,F,mなどの文字）を使って得た答えは妥当か？
　・代数記号の選び方をどうしたらよいか？

代数を使って得た答えは，当然代数のままですが，それは決して曖昧な答えではありません．
aを求めるためにはF,T,mの3つの数値が必要で，a=(F-T)/mという関係で求め得る．という明快な解です．
現実の運動を代数で表現して関係を導く方法は，物理の基本です．
というよりも，物理とは関係を求めるのが使命なのです．

2点目の，代数記号の選び方に関してですが，これは何でもよいのです．
ただし，自分が勝手に決める記号（代数）に関しては「Tを物体AとBを結ぶひもによって引っ張られる力とする」という文章が必ず必要です．これをTを定義すると呼びます．

定義さえしっかり示されれば，どんな記号を使ってもかまいません．
Tの代わりにRをつかって，
「Rを物体AとBを結ぶひもによって引っ張られる力とする」
と解答用紙に書いてから解けば a=(F-R)/m といった感じで求まっていき，正解です．
たとえ問題集の解答には a=(F-T)/m が正解と書いてあったとしても，a=(F-R)/m も正解です．

普通，問題集の解答にはその新たな記号の定義まで含めて解説されているはずですので，確認してください．もし，なければその問題集は捨てた方がよいでしょう．

No.1 回答者： sanori 回答日時： 2009/12/23 13:28

こんにちは。

Ｆ　－　Ｔ　＝　ｍａ
は正解ですよ。
もう一つ式を立てて連立方程式になります。
その式とは、Ｂについての式です。
Ｔ　＝　ｍａ
これをＡの式に代入して、
Ｆ　－　ｍａ　＝　ｍａ
Ｆ　＝　２ｍａ
つまり、ＡとＢをつなぐ糸の長さをゼロにして、ＡとＢを合体させたときの式と同じになります。

ａ　＝　Ｆ／（２ｍ）

本当は問題文に、「ＡとＢをつなぐ糸は、引っ張られてもばねのようにのびることはない」と書くべきなのかもしれませんが、高校物理ですと、それを省略して書かれることが多いです。

ご参考になりましたら。