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「ともにばね定数kの2本の軽いばねA、Bを連結して一端を壁に固定し、他端に軽くて伸び縮みしない糸を付けて なめらかな滑車に通して質量mのおもりを吊り下げたところ、ばねとおもりは静止した。重力加速度の大きさをgとすると、 おもりを吊り下げる前に比べてばねA、B 全体の伸びはいくらか?」 (壁)ー●ー●ー○ l l ■ (○=滑車、左の●がバネB、右の●がバネA、■=おもり) という問題があって 下図は(バネAとおもりについて) (kxA) ー●→○ l l ■ ↓(mg) 解答ではバネAの伸びをxAとすると,フックの法則より kxA=mg と釣り合いの式を立てていたのですが、バネのkxって復元力のことですよね? バネAはおもりで右に伸びているから自然長の戻ろうと復元力(kxA)が左に働くんじゃないでしょうか? でも図だと滑車の方に働いているのはなんでなのでしょうか? 後、力のつりあいは2つの力が一直線上にある時だから図の場合だとkxAとmgは一直線上じゃないのになんで 力の釣り合いの式が立っているのでしょうか? 下図は(バネBとバネAについて) (壁)ー●→←●ー 解答では バネBの伸びをxBとすると kxB=kxA と式が立てられていたのですが 釣り合いの式は、1物体が受けている力で式を立てるんですよね? でも図だとBの復元力とAの復元力の2物体で釣り合いの式を立てているのがわからないです。 後自分は力の釣り合いの式を立てるのが苦手で、力の釣り合いの式を立てるとき、 どれとどれが釣り合っているか見分けるコツみたいなのはあるのでしょうか? 長々とすみません
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とりあえず問題と答えを・・・ 「図に示すように、定滑車にひもをかけその両端に質量m1=11kg、m2=9kgのおもりをつける。この滑車に力F=196Nを作用させ上方に引きあ上げるとき、おもりに生じる加速度を求めよ。ただし、ひもおよび滑車の質量、摩擦は無視できるものとし、重力加速度はg=9.8とする。また問図におけるあa1は定滑車に対するおもりの相対化速度を示し、a2は装置全体の加速度である。」 図は、滑車があり、右におもり1、左におもり2がかけられ、おもり2からおもり1の向きに a1 、滑車上向きに a2 と書かれています。滑車は上方にFで引かれています。 答えは「a1=0.990,a2=0.0990,おもり1:0.891下方,おもり2:1.09上方(単位はすべてm/s^2)」 私が立てた式は m2×a1=T-m2×g-m2×a2 m1×a1=m1×g+m1×a2-T (m1+m2)×a2=F-(m1+m2)×g で計算したのですがa1の答えが0.98になってしまいました。 よく考えるとm2とm1をたすと20kgで×9.8で196Nですよね? なんで上方に196Nで引っ張ると加速するのでしょうか?その場で停止してるだけのような気がしますが;。 教えてください。
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