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高校物理基礎力のつりあいの問題で、cとdの糸の張力を求めたいのですが、教科書を見てもやり方イマイ

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質問者：たま虫
質問日時：2018/06/25 22:04
回答数：2件

高校
物理基礎
力のつりあいの問題で、cとdの糸の張力を求めたいのですが、教科書を見てもやり方イマイチわかりません。
もしわかる方がいましたら教えてください
よろしくお願いします

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回答 (2件)

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No.1ベストアンサー

回答者： yhr2
回答日時：2018/06/25 22:30

黙って見ていても何も出てきません。

「張力」とは、糸がこの角度に「引っ張っている」力です。「糸の方向」でなければ糸が回ってしまうので、「張力」は糸が張っている方向です。
おもりのぶら下がっている位置を「左上」に引っ張るのが張力ですが、「天井」のくぎを「右下」に引っ張るのも張力です。両方が「逆方向で、同じ大きさ」なので、つり合って糸は動きません。

おもりのぶら下がっている位置（作用点）で考えれば、糸の張力は「左上向き」に働きます。その大きさを T とします。

この張力の方向が分かれば、あとは作用点に働くすべての力について、「水平方向」と「鉛直方向」に分けて「つり合い」の式を作ります。

・水平方向の力のつり合い
　ｄの方向に引っ張る力を Fd とすれば
　　Fd = T * sin(60°) = (√3 /2)T　　　　　　　　　①
です。

・鉛直方向の力のつり合い
　５kg のおもりに対する重力を 5g (g：重力加速度、9.8 m/s^2）と書けば
　　5g = T * cos(60°) = (1/2)T　　　　　　　　　　②

②から、T=10g = 98 (N) だと分かり、①より
　　Fd = 98 * √3 /2 ≒ 84.9 (N)
と求まります。