この物理の問題おかしくないですか？？？

質量0.50ｋｇの球を軽い糸でつるし、糸の上端を持って球を引き上げた。重力加速度の大きさは9.8ｍ/s^2とする。

１、球が等速１．４ｍ/sで上昇中。

これがよくわかりません。水平方向であれば、力が働くなくなっても１度運動している物体はと等しい速さで運動し続ける。
これは納得できるのですが、鉛直方向で考えると、
今回は加速度が０なので力がつりあっているということです。
そうすると上昇するっておかしくないですか？？
なぜなら、力がつりあっているなら動くない、重力より大きい力がはたらかないとそもそも上に動きませよね？？

そう思いませんか？？？

No.7 回答者： noname#99860 回答日時： 2009/10/30 11:21

no.5 です。

なぜおかしいと思ったか、がしばらくわからなかったのですが、要するに

・上昇してるとはいえ等速なので「加速度を与える力」はかかってないはず。
・「加速度を与える力がかかってない」なら動き出さないはずなのに
　設問は「動いている」となっている。
・「落ちない」為には重力に対抗する力が要るのはわかっているが、
　同じ大きさであれば足りるはずで、
　「上昇する」なら(少しでも大きな)力がかかっているはず。
・でもそうだと上に加速するはずで、等速だというのは合わない。

ってことですよね。

で、回答としては no.5 の通り、
その速度に達するまでは確かに少しは大きな力がかかっていたはずだが、
設問文はその部分を省略し、等速になった後の事しか書いてない。
等速になった後は必要な力は重力と同じ大きさで済む。
よって「おかしくはありません。」

ってことです。

この回答へのお礼

すいません　まったく理解できません。
等速になった後は必要な力は重力と同じ大きさで済む。
というのが謎です。

お礼日時：2009/10/30 22:24

No.6 回答者： mintarou1 回答日時： 2009/10/30 11:10

おかしくないだろう。

エスカレーターが、客を乗せて等速で上昇するし、
紐をつけた錘を、人の手で等速で上昇させられるでしょう。

現実が存在するんだから、後は、そっちで考えることですよ。
＞今回は加速度が０なので力がつりあっているということです。

現実の解析に、思い込みを持ち込んではいけませんよ。

この回答へのお礼

すいません　まったく理解できません。
等速になった後は必要な力は重力と同じ大きさで済む。
というのが謎です。

お礼日時：2009/10/30 22:24

No.5 回答者： noname#99860 回答日時： 2009/10/30 09:15

現実には、等速移動させる際、速度０から０秒で急に等速移動させることは

できないので、ごく短時間とはいえ加速度運動をします。

計算上も、時間ゼロで等速運動をさせるのに必要な力は無限大となってしまいます。
（計算式は０で割ることができませんが、限りなく０に近づく数値を
使っていけば力がどんどん大きくなります）

で、
> 球が等速１．４ｍ/sで上昇中。

とは、速度０から急に等速運動になったのでなく、
加速中の事には触れずに、「等速になってからの状態」を指します。

> 今回は加速度が０なので力がつりあっているということです。

その速度を与えるまでには、僅かにでも大きな力を加えていたはずです。
でも等速運動になった後は、重力と対抗するだけの力
（つまり逆方向だけど等しい力）で速度を維持できます。

No.4 回答者： debukuro 回答日時： 2009/10/30 08:43

等速度運動をしているということは抵抗と加速度が釣り合っているので増速も減速もしない

水平方向なら重力は作用しないので加速度はゼロで等速度運動を維持する
垂直方向なら重力加速度と等しい加速度を上向きに作用させなければ自由落下してしまう
もし上向きの加速度が大きければ等速度上昇ではなく加速度上昇をする

No.3 回答者： maccha_neko 回答日時： 2009/10/30 08:35

加速度はその名のとおり「加」速度・・つまり速度をどれだけ変化させるかということです。

つまり，「加速度」がゼロならば「現状維持」なわけですね．動いているものはそのままの方向と速度で動いたまま，とまってるものは止まったまま。

ですから，
＞今回は加速度が０なので力がつりあっているということです。
ということで正しいです．力が釣り合っていますので，「現状維持」すなわち1.4m/sで動いているままなわけです．
もちろん，初期状態では静止していたのでしょうから，そのままなら当然静止したままです．ということは過去にこの物体を1.4m/sまで「加速」したときがあったのですね．そのときは重力加速度に打ち勝つだけの力（m/gより大きい力）を加えて「加速」したはずですが，そこは問題の中ではコソッと隠しているわけです．

No.2 回答者： gohtraw 回答日時： 2009/10/30 07:38

　垂直方向に重力と同じ大きさの力で引き上げて力が釣り合っているということは、実質この物体には何も力が働いていないのと同じことです。

だとすると、水平方向の等速度運動と実質同じと考えていいことになります。

No.1 回答者： driftking0 回答日時： 2009/10/30 06:55

つりあえば等速で動くから、鉛直上方向に重力加速度と同じ加速度で持ち上げれば、等速で動くのではないでしょうか？

現実では、少しだけ大きい力を上方向にかけないと動きませんが・・・