物理の動滑車の問題です。

定滑車の左側に3mの物体、右側に重さの無視できる動滑車がついています。この動滑車の左側にはmの物体、右側には2mの物体がついています。
この場合、3mの物体は運動するのでしょうか？

力が滑車の重さを無視できるなら、運動しないような気がするのですが。
ご教授ください。

No.2 ベストアンサー 回答者： tknakamuri 回答日時： 2016/08/16 23:21

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 回答者： yhr2 回答日時： 2016/08/17 22:56

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。

No.1 回答者： bendoku 回答日時： 2016/08/16 22:47

実際にやってみれば分かるでしょう。