• 締切済み

物理(力学)

水平な机の上に力学台車をおき、これに糸をつけて机の端の滑車にかけ、糸の端に質量0.20kgのおもりをつるす。 はじめ、おもりが床から0.70mの高さのところにあるように台車を押さえ、静かにはなしたら、おもりは1.0秒後に床に当たった。重力加速度の大きさを9.8m/s^2とし、糸の質量、台車と机との間の摩擦、糸と滑車との間の摩擦を無視する。 (1)おもりが下降する加速度の大きさは何m/s^2か。 (2)台車の質量は何kgか。 ↑(1)がどうやってもとけないですorz 誰か、解き方を教えてくれたら嬉しいです(・o・)ノ

みんなの回答

  • gohtraw
  • ベストアンサー率54% (1630/2966)
回答No.1

(1)錘だけが自由落下するのであれば、その加速度は重力加速度になるのですが、この場合は錘にかかる重力で台車+錘を動かすので単純に重力加速度というわけにはいきません。等加速度運動の式 L=at^2/2 (Lは移動距離、aは加速度) にL=0.7、t=1を代入すると 0.7=0.5a (2)台車+錘を動かした力は錘にかかる重力なので、その大きさはmg (mは錘の質量、gは重力加速度) です。これが台車+錘に働いて(1)の加速度を生じたのだから、運動方程式は mg=a(M+m) (Mは台車の質量) これにm、g、aの数値を代入すればMが出ます。

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。

関連するQ&A

  • 力学の問題について

    机の上に質量1kgの台車Aを置き、その上に質量0,5kgの物体Bを載せる。AとBをおさえ、Bに糸を付けて糸を机の端の滑車にかけ、糸の他端に重りCを吊るす。Cの質量を0,6kgより大きくしてAとBを放すとBがAに対して滑った。AとBの間の静止摩擦係数はいくらか。という問題があり、私は運動方程式を立てる際AとBの加速度は違うと考えて方程式を立てたのですが、解答ではAもBも同じ加速度ということでした。BはAに対して滑って別々に動いてるのになぜ同じ加速度と出来るのでしょうか。

  • 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

  • 物理  力学

    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。

  • 力学的エネルギーの保存の法則の問題

    図のように、質量7.0kgの台車に質量1.0kgのおもりのついたひもをつけ、滑車を通して水平に引く。重力加速度の大きさを9.8m/s²として以下の問いに答えよ。 (1)台車の初速を0m/s、おもりが0.20mだけ下がったときの台車の速さをν〔m/s〕とする。力学的エネルギー保存則の式を立て、νを求めよ。 (2)ひもの張力が台車にした仕事は何Jか。 (3)(2)の結果を利用して、ひもの張力を求めよ。

  • 物理学(おもり、滑車)について

    下記の問題の解き方、できれば答えまでの過程も教えて下さい。 1.下図左に示すように、滑車にかけたひもの両端に皿をつけ、一方の皿に 質量mのおもりA、Bを重ねてのせ、他方の皿に質量mのおもりCをのせた装置がある。 おもりAB間に働く力Rを求めよ。但し、ひも、皿、滑車の質量と摩擦は無視出来るものとする。 (答え:R = (2/3)mg) 2.下図右に示すように定滑車にひもをかけその両端に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上げるとき、おもりに生じる加速度を求めよ。 ひも、及び滑車の質量、摩擦は無視出来るものとし、重力加速度gは9.8m/s^2とする。 また下図における 加速度a1は定滑車に対するおもりの相対加速度を示し、a2は装置全体の 加速度である。 (答え:a1=0.990m/s^2, a2=0.0990m/s^2, おもり1:0.891m/s^2 下方, おもり2:1.09m/s^2 上方) (自分の解いたやりかた) 1.おもりA:ma = mg - R・・・(1) B:ma = mg - R・・・(2) C:ma = R - mg・・・(3) (1)+(2)+(3) 3ma = mg - R 2. 全体:(m1+m2)a2 = F + 2T - (m1 + m2)g それぞれのおもり:m1a1 = m1g - T m2a2 = T - m2g

  • 動摩擦の問題で・・

    『水平な机の面上にある質量300gの物体Aに糸をつけ、滑車を通して質量400gのおもりBをつるす。机と物体との間の動摩擦係数μは0.2として、Aの加速度と糸の張力を求めよ』 A 300g□―――○滑車    ■■■■■|    ■■■■■□B 400g    ■■■■■ と言う問題で、とこうと思ったのですが、できません。 加速度ではF'=μ'N という公式に当てはめてやろうと思ったのですが、正式な答えとは全く異なった物が出てきます。 正式な答えは『(1)4.76[m/s^2] (2)2.02[N]』 です。どなたか、解き方を教えていただけないでしょうか。

  • 教えて下さい!高校物理

    問題: 水平面上での運動  4.0m/sの速さで走っていた質量2.0kgの台車につけた糸に力を加え、2.0s間で停止させた。この間の台車の加速度は一定であったとして、糸の張力の大きさを求めよ。 どのようにもとめたらよいのでしょうか??

  • 物理  力学

    お世話になります。 物理の問題です。わからないものがいくつかありますので質問させていただきます。どれかひとつでも良いのでご指導ください。 (1)「滑らかな水平面に置かれた質量mの物体が時間の関数としての力F=Atにより運動する。静止状態からT秒後の速度vを求めよ。」 私の考えは・・・ ma=F F=At より  ma=At → a=At/m v=v0+at v0=0 より  v=at これと a=At/m より v=At^2/m  となったのですが答えは v=At^2/2m になっています。何がおかしいでしょうか? (2)「図に示すように、30度の傾きをもつ斜面の頂点に滑車を取り付け、この滑車にかけたひもの両端に質量m1の物体(斜面側)と質量m2のおもり(崖側)を取り付けたところ、物体は加速度2.35m/s^2で斜面を滑り落ちた。この装置のおもりm2にさらに質量12.5kgのおもりを付け加えたところ、物体の加速度は、前と同方向に1.45m/s^2となった。m1、m2を求めよ。ただし、ひもおよび滑車の質量と摩擦は無視できる。」 図は直角三角形(30°60°90°)の90°30°の面を下にしたような大の右端に滑車がついていて崖側にm2(崖と接触せず)、斜面側にm1が置いてあります。  私の考えは・・・(a,bは加速度 Tはひもの張力) おもりを加える前 m1について   m1×a=m1×g-T m2について   m2×a=T-m2×g おもりを加えた後 m1       m1×b=m1×g/2 -T' m2       m2×b=T'-(m2+12.5)×g この4つで計算したところ答えが合いませんでした。計算ミスはないと思うので方程式で間違いがありますでしょうか?答えは「m1=129kg,m2=27kg」です。 (3)「図に示すように、滑らかな水平面に、くさびABC((2)のようなものですが傾斜30度のところがθです)(質量m2)が置いてあり、くさびの斜面AB上を質量m1の物体が滑り降りる。すべたの摩擦は無視。くさびの加速度aを求めよ。」 私の考えは・・・ ma=F なので a=F/m Fを求めるとm1とm2の垂直抗力はm1cosθでその水平成分m1cosθsinθがFだと思ったので a=m1cosθsinθ/m と出したのですが 答えは[gm1sinθcosθ / m2+m1sin^2θ]でした。何が原因でしょうか?

  • ぶつりです

    滑車に糸をかけ同じ質量の重りを十個ずつ両側につける。 いま一方のおもりを下から二個切りはずすと他方のおもりは二秒後に何メートルさがるか? 重力加速度をg=9.81メートル/毎秒とし滑車と糸の質量は無視、滑車と軸との摩擦はなく 糸は滑らないとする

  • 物理I アトウッドの装置に関する問題

    お世話になっております。 物体の組合せについての例題に(恐らく)度々使われるアトウッドの装置を利用する問題についての質問です。 滑車に糸をくくり付けて、質量がm、M(m<M)のおもりA、Bを糸の両端につけたときのおもりの加速度aと糸の張力Tを求めよ。但し、滑車の摩擦や糸の重さは無視し、重力加速度はgとする。というやつです。 (恐らく)大抵の場合教科書には例題として取り上げられていると思うので、解については良いのですが、その過程で (1)滑車にかかっている糸の両端の張力は等しいとして良い (2)(質量が異なるから、A、Bの運動方向は互いに逆方向になるが)A、Bの加速度は等しい という二点の根拠が分かりません。ご存じでしたらお教え下さい。宜しくどうぞ

一般論と偏見の違いとは?
このQ&Aのポイント
  • 一般論とは、一般的な事実や傾向を指すものであり、客観的な根拠や統計に基づいていることが求められます。
  • 一方、偏見とは、個人の主観や予断に基づいて、特定のグループや人物に対する固定観念や偏った評価を持つことを意味します。
  • 例えば、女性が運転が下手というのは偏見であり、実際には個々の運転技術や能力によって判断されるべきです。
回答を見る