- 締切済み
エレベータで浮く
１、エレベータで下向きの加速度aで下降する時、この物体（質量m）にはどれだけの力が作用するか。 ２、物体が床から浮き上がる条件はなにか。(重力加速度g) という問題で、 １、僕は物体が地球からmg、エレベータの床からma受けると思いました。 ２、mg<maとなったとき、物体は浮くと考えました。 でもこの問題にはひとつ制限があります。エレベータに固定した座標系で考えること。 僕の答えが合っているのかと、この制限の意味を教えてください。
- chibo_2006
- お礼率48% (14/29)
- 物理学
- 回答数2
- ありがとう数0
- みんなの回答 （2）
- 専門家の回答
みんなの回答
>でもこの問題にはひとつ制限があります。エレベータに固定した座標系で考えること。 そうなると地球が動くと考えることになりますね。座標系を鉛直下向きに正とします。 でも答は、かかる力はm(g - a)、浮く条件はg < a で、座標系とはあまり関係ないですね。
- likipon
- ベストアンサー率38% (44/114)
問題の条件設定が無いので謎ですが, エレベータの中に質量mの物体が置いてあるものとして考えます. 加速度は"上向き"をプラスとします. 1.物体に作用する力 止まっていれば重力からmgの力を受けます. つまり, "上向きの"加速度gによる力を受けます. この場合はエレベータが"下向きに"加速度aで動いているので, 物体に作用している加速度は(g-a)となります. よって受ける力はm(g-a)としてよいでしょう. なお, 止まっている状態で物体が「床から受ける力」は 重力によって引っ張られる力mgの反力です. エレベータが降下すると, 等価的に重力が小さくなったように見えるので, 「床から受ける力」はm(g-a)となります. 2.物体が浮く 物体に加わる力が床方向でなく天井方向である時に浮いていると定義すれば, m(g-a) の (g-a) がマイナスになった時に浮きます. つまり, g < a で浮きます. 3.エレベータの固定した座標系 浮く とは言っていますが, 実際は中身の人が落ちるよりも速い速度で エレベータが降下しているので, エレベータ内では人が浮いているように 見えるだけです. 座標系をエレベータに固定しないで見ると, どちらも落ちてるだけなのであまり 「浮いてる」感がしませんよね.
関連するQ&A
- エレベータと垂直抗力
重力加速度をg(m/s^2)、エレベータの中に、質量M(kg)の人が乗っており、加速度 a(m/s^2)で、それぞれの加速度の向きを正とする時 上昇するとき、人にかかる垂直抗力Nは Ma=N-Mgより Mg+ma 下降するとき、 Ma=Mg-Nより Mg-ma となると思いますが、加速度aがなぜ垂直抗力に影響するのでしょうか？どうして垂直抗力が変化するのかわかりません。さっぱりわかりません・・・
- ベストアンサー
- 物理学
- 加速度の方向について
添付図を参照ください。 問題 質量ｍA,mBの2物体を滑車を介してロープで結ぶ。 滑車とロープの質量が十分小さいものとして、ロープの張力と 物体の加速度を求めよ。ただし、mA>mBとする。 解説では、原点を天井に、座標の正方向を下方にとるとして、 加速度αBの方向が⇣のように下向きになっていますが、 ↑のように上向きになるのではないでしょうか。 なぜ⇣と言えるのでしょうか。 解説を宜しくお願いいたします。
- ベストアンサー
- 物理学
- 物理の問題 エレベーター
この問題の答えと解き方を教えてほしいです。 図はエレベーターが上昇したときのｖt図である。 このエレベーターにのっている質量50kgの人が、エレベーターの加速、等速および減速中に、それぞれ床に及ぼす力の大きさは何Nか。ただし重力加速度の大きさは9.8とする。
- ベストアンサー
- 物理学
- [物理]上昇するエレベーター
こんばんは。物理の問題なのですが、 （問）一定の加速度αで鉛直に上昇するエレベーターの中で、床からhの高さのところから水平に質量mの物体を投げると、物体はエレベーター内でどんな運動をするか答えなさい。物体の初速度をVoとする。 どうしてもわからないので教えてください。よろしくお願いします。
- 締切済み
- 物理学
- 運動の問題で分からないのがあるので教えてください。
図のように、エレベーター内の水平な床の上に質量ｍの物体を置き、エレベーターを鉛直上向きに上昇させた。重力加速度の大きさをg、鉛直上向きを正とする。 (1)物体に床からはたらく垂直抗力の大きさをN、物体の加速度をaとすると、物体についての運動方程式はどのように表されるか。次の式中の空欄に入れる式をN、ｍ、ｇを用いて答えてください。 ma=
- ベストアンサー
- 物理学
- 静止している物体に力が働くのはなぜ？
運動方程式によれば ma=F つまり加速している物体が質量を持っていれば力が働いている ということですよね。 床に静止している加速する素振りも見せない物体にmgの力が働くのはなぜですか？ それとも動かしてみたり重力場で持ち上げて手を離した時にようやっと力がかかっていることがわかるのでしょうか。 はたまた床から釣り合う外力がかかっているから全体としては力はゼロで運動はせずよって加速しないとかそんなでしょうか。
- ベストアンサー
- 物理学
- エレベーター内の相対速度
高校物理の質問です。 「エレベーター内に人とエレベーターの床からhのところの小球がある。エレベーターは加速度aで下降している。小球を床に落とすと人からみた小球の加速度は5.0m/s^2であった。重力加速度をg=9.8m/s^2として考えなさい。また加速度aの向きを正にして答えなさい」 という前提で、「地面に対するエレベーターの加速度aを求めなさい」とあるのですが、どことどこの相対速度を考えて解けば良いのでしょうか？答えが4.8になったり14.8になったりで分からなくなっています…
- 締切済み
- 物理学
- 運動方程式について
軽い糸に質量ｍのおもりAと質量ｍ/2のおもりBをつなぎ糸をなめらかに回転する軽い滑車に掛けた。 ただし、おもりが滑車に衝突しない範囲で考える。重力加速度の大きさをｇとする。 おもりA , Bは一定の加速度で運動をした。おもりA , Bの加速度の大きさをaとする (1)運動方程式を立てるとすると Aの場合下向きの加速度を正としてma=mg-T, Bの場合上向きの加速度を正としてma/2= T-mg/2 となりますよね つまり（運動方程式を立てる時、それぞれの物体について、それぞれ加速度の向きを考えて解かなければならない）ということですよね？ この場合A , B全体で加速度を上向きに正としたり、下向きに正とするのはだめということですよね？
- ベストアンサー
- 物理学
- 物理の質問です【５００】
物理の質問です【５００】 問題集の問題なのですが、答えしか載っていなくて困っています もしよければ途中式を教えていただけませんか？(>_<) 水平な床の上で滑らかに動くことの出来る傾角θの滑らかな斜面を持つ台車の上に小物体を置いた。 （１）小物体が滑り落ちるとき、台車は左右どちらに動くか。 （２）台車を左右どちら向きに加速度運動させれば、小物体は台車に対して静止するか。 （３）（２）のときの台車の加速度をa、小物体の質量をｍとすると、小物体は台車とともに加速度aで運動するから、 小物体に働く合力は水平方向にmaである。 これをもとに、加速度aを求めよ。 地上から初速度20,0m/sで質量0.100kgの物体を真上に投げ上げた。 地面を基準面にとり、以下の問いに答えよ。ただし、重力加速度の大きさは9.8m/s2とし、答えは 小数第１位まで求めよ。 （１）投げ上げた瞬間の、物体のもつ力学的エネルギーは何Jか。 （２）1.0秒後の物体の位置エネルギーと運動エネルギーはそれぞれ何Jか。 （３）最高点の高さは何ｍか。力学的エネルギー保存則を用いて求めよ。 物理の質問です【５００】 問題集の問題なのですが、答えしか載っていなくて困っています もしよければ途中式を教えていただけませんか？(>_<) 天井に一端を固定した糸をなめらかな動滑車と定滑車にかけ、他端に質量ｍのおもりＡをつるす。 また、動滑車にはＡと同じ質量のおもりＢをつるす。はじめに、Ｂを手で固定し、Ａが床からｈの高さになるように静止 させておく。この状態からＢを静かにはなすと、Ａは下降して速さｖで床に衝突した。 滑車や糸の質量は無視できるものとし、重力加速度の大きさをｇとして次の各問いに答えよ。 （１）Ａが床に衝突するときのＢの速さをｖを用いて表せ。 （２）動き始めてからＡが床に衝突するまでに、重力がＡにする仕事および重力がＢにする仕事は、それぞれいくらか。 （３）Ａが床に衝突するときの速さｖを求めよ。 （４）Ａが下降しているときの糸の張力の大きさはいくらか。 （５）Ａが床に衝突するまでの時間を求めよ。 宜しくお願いしますm(_ _)m
- 締切済み
- 物理学
