物理教えてください。

質問

質量０．５ｋｇの物体に軽いひもをつけ、次のような運動をさせた。ひもの張力を求めよ。

（ア）上向きに１．２ｍ毎秒毎秒の加速度で引き上げているとき。

（イ）下向きに１．８ｍ毎秒毎秒の加速度で下降させているとき。

（ウ）上向きに１．５ｍ/ｓの等速度で上昇させているとき。

この三つを教えてください。

回答No.2

suko22 · ベストアンサー

運動方程式を使って考えて見ましょうか。
運動方程式は、Ｆ＝ｍａ
ですね。

重力加速度を9.8m/s^2とここではしておきますね。
ひもの重さも考えません。一般的な高校物理の問題として考えて答えてみます。

物体に関する運動方程式を考えます。
物体に働いている力は重力(0.5*9.8=4.9N)と張力T(N)のみです。
各シチュエーション別に運動方程式を使って問題を考えてみます。

ア　上向きを正の方向にとります。
　　すると、物体に働いている力は張力-重力＝T-4.9
　　加速度が上向きに1.2m/s^2だから、運動方程式より、
　　T-4.9=0.5*1.2
∴T=5.4N

イ　下向きを正の方向にとります。
　　すると、物体に働いている力は重力-張力＝4.9-T
加速度が下向きに1.8m/s^2だから、運動方程式より、
　　4.9-T=0.5*1.8
∴T=4.0N

ウ　上向きを正の方向にとります。
　　すると、物体に働いている力はT-4.9
等速度だから加速度はゼロ、よって運動方程式より、
　　T-4.9=0.5*0
∴T=4.9N

　　最後のウは等速運動だから物体に働いている力はつりあっていると考えて、
　　重力＝張力としても答えが出ます。

お礼

返信ありがとうございました。
理解出来ました^^

回答No.1

某HN クロメート(Chromate)（@CoalTar）

＞（ア）上向きに１．２ｍ毎秒毎秒の加速度で引き上げているとき。
＞（イ）下向きに１．８ｍ毎秒毎秒の加速度で下降させているとき。
「下向きに9.8m/s毎sの加速度で下降させているとき」を考えればわかりそう。(自由落下)

＞（ウ）上向きに１．５ｍ/ｓの等速度で上昇させているとき。
等速直線運動ですね。慣性の法則を思い出すのがポイントかな。

質量1kgの物体を加速度1m/s毎sにするために必要な力が1[N]
だったら問題を書き換えて1kgで計算して 最後に0.5倍の力にしてもよさそう

お礼

返信ありがとうございました。