【物理】定力装置の質問です

定力装置で台車を引っ張ったら、一定の力で引っ張られるので台車は等速運動をすると思うのですが台車が等速運動しているも証明するにはどのようにすれば良いのでしょうか？

No.1 回答者： rnakamra 回答日時： 2014/09/12 19:23

>定力装置で台車を引っ張ったら、一定の力で引っ張られるので台車は等速運動をすると思うのですが

なぜこのように考えるのですか?
平坦な台の上で抵抗が一切ない台車を定力で引張ると等加速度運動をします。決して等速運動ではありません。

等速運動させるためにはその台車に一切力を加えなければよい。

等速運動をしているという証明ならスピードメータなり、遠くから撮影するなり、ストロボ撮影するなりすればよい。

No.2 回答者： lupan344 回答日時： 2014/09/14 00:17

質問の趣旨とは違うと思いますが、定力装置で慣性運動を実現出来ないのは確かです。

したがって、定速装置を使って、剛体で台車を引っ張るしか方法は無いです。（台車の質量や、剛体の圧縮・引張応力度による伸び縮みは無視する必要があります）
証明方法については、観測しか方法はありませんから、充分に短い間隔で台車の座標位置を測定するしかないですね。
理論的に証明するとするなら、定速装置が速度一定で、剛体と台車の移動速度が定速装置と同じであると証明すれば良いと思います。
質問文の問題に関しては、証明は不能だと思います。
定力装置の力が、完全に台車の運動に関する抵抗成分（動摩擦抵抗、空気抵抗）とバランスしていれば、等速運動可能かもしれせんが、動きだす時の抵抗より少ない力です。
したがって、台車が運動を開始できません。