No.2ベストアンサー
- 回答日時:
3mを手で止めて、右の動滑車を支える力を求めれば良いでしょう。
mと2mを繋ぐロープの張力をT、
ロープを右へ繰り出す加速度をaとすると
ma=T-mg, 2ma=2mg-T
0=4mg-3T
T=(4/3)mg
従って、右の動滑車を支えるカは 2T=(8/3)mg < 3mg
つまり、3mを手で止めない場合は 3mは下へ動くことになります。
No.3
- 回答日時:
不思議ですよね。
でも、#2さんの回答のとおり、3m側に動きます。
m, 2m のおもりが静止していれば大きい滑車はつり合うわけですが、右の動滑車で 2m のおもりが滑り落ちています。
滑り落ちていると、その分軽くなるのです。
たとえば、ボールを手から離して落下させれば、ボールの重量は手で支えなくなりますよね。手を離せば、手が支えるボールの重量は「ゼロ」です。
図の右の動滑車でも、mのおもりがなければ、2mのおもりは勝手に自由落下するだけで、滑車に重量はかかりません。
これが、mのおもりがあることで、滑車を両側から引っ張るので重量がかかります。ただし、落下する2mの加速度、速度は自由落下よりも小さくなります。
もし左のおもりが 2m なら、つり合って動きませんので、全重量 4m が滑車にかかります。
2mのおもりの重力が、落下の加速度に使われる分、滑車にかかる力から差し引かれると考えればよいでしょう。
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