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例えば振り子などで、物体にかかる糸の張力は一定なんですか?
また、ある物体がエレベーターの中で、人が受ける垂直抗力は動き出す直前と動いてる時では同じ値ですか?
よろしくお願いします。

A 回答 (2件)

エレベータ。


「動いている時」というだけでは、垂直抗力がどうなるかは決まりません。
・上向きに加速度が働いている(上昇を始めたときの加速中、あるいは下降が終わるときの減速中)なら、動き出す直前よりも大きくなり、
・下向きに加速度が働いている(下降を始めたときの加速中、あるいは上昇が終わるときの減速中)なら、動き出す直前よりも小さくなり、
・一定速度で動いている間は、動き出す直前と同じです。

 エレベータで体感できる筈だし、バネ秤におもりをぶら下げて乗ってみれば数値でも測れるはず。
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振り子での糸の張力は一定ではありません。


この場合の張力とは、糸の先に付いている物体が飛び出そうとするのを押さえる
力のことになります。
つまり糸には遠心力プラス物体の重さの力がかかっていて、これが張力です。

遠心力は速度の2乗に比例しますから、速度が上がる鉛直方向と、振れ幅が最大に
なるところのように速度がゼロになるところでは違います。
そして糸にかかる物体の重さも違いますから、すなわち張力が違うことになります。

エレベーターの方もそれぞれで違う値になります。
垂直抗力はエレベーターの床が受ける力の反力ですから、エレベーターの床が受
ける力が大きくなれば垂直抗力も大きくなります。つまり動き出した方向が上な
らば垂直抗力は大きくなります。
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