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物理のエッセンス力学41ページの問題38~40番を解説お願いします!

「物理のエッセンス力学41ページの問題38」の質問画像

A 回答 (1件)

38


先ずオモリに働く力を全て把握
→重力mg(下向き)と張力T(上向き)

引き上げなので上向きの力の方が大きい
従ってこの2力を合わせた力はT-mg(上向き)
このことから鉛直上向きを正として、オモリに関する運動方程式(ma=F)を立てる
ma=T-mg
⇔a=(T-mg)/m=(T/m)-g
∴加速度は鉛直上向きに(T/m)-g

39 図に物体にかかる力をすべて書き込む
①重力mg ②床からの垂直抗力N ③床からの摩擦力F
①と②は釣り合っているから 垂直抗力Nの大きさはmgで上向き
動摩擦力Fは次に式で与えられる
F=μN
これにN=mgを代入して
F=μmg (向きは速度と逆向き)
次に水平方向に関して運動方程式を立てる
ただし以下では39横の図を参考に、水平右向きを正とする
運動方程式:ma=-μmg
⇔a=ーμg
おしまいに、速度、加速度、変位に関する公式:V²-Vo²=2axを利用
向きに注意して x=L, a=ーμg,V=0,に置き換えるとLが求められる

40 基本に沿って物体に働く力の確認をする(40右の図に書き込む)
加えた力Foの垂直成分はFosin30
水平成分はFocos30だから、これらを用いると
物体に働く力は
①重力mg
②Foの垂直成分,Fosin30(上向き)
③床からの垂直抗力N
④Foの水平成分、Focos30(右向き)
⑤摩擦力F(左向き)
このことから鉛直方向の力のつり合いを考えると
mg=Fosin30+N
⇔N=mg-Fosin30・・・(A)
(A)より動摩擦力Fの大きさは
F=μN=μ(mg-Fosin30)
次に、水平右向きを正として運動方程式を立てる
ma=Focos30-μ(mg-Fosin30)  ←←←右向きの力はプラス、左向きの力はマイナスとして右辺に当てはめた
この式をa=に変形すれば答え
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この回答へのお礼

ありがとございます!!

お礼日時:2019/08/25 13:41

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