この問題について教えてください！（力学）

質問

まず問題ですが
「体重50(kgw)の人がエレベーター内の体重計にのっている。
そのエレベーターが下記のような動きをするとき、体重計の読み値はいくらか。ただし、重力加速度を9.8(m/s^2)とする」

(1),(2)は上昇していく問題で普通に解けるのですが
(3)でエレベーターが1.0の等加速度で下降しているとき、と言う問題です。

これは加速度を上向き正として-1.0で計算するのですが
なぜ上向き正なのかがいまいち理解できません。
イメージ的には落下してけば体重が軽くなることはわかるのですが理論的にいまいち理解できません。
低レベルな質問ですがどなたか教えてください。
よろしくお願いします<m(__)m>

回答No.3

zaki_shin · ベストアンサー

理論的かどうかは？？ですが、イメージで回答します。本来、人には下向きに9.8(m/s^2)の加速度が働いているため、力を受けなければ、9.8(m/s^2)で下に落ちて行きます。人が静止しているためには、上向き(+)方向に9.8(m/s^2)の加速度を受けているからです。これを与えているのが、エレベータ、あるいは体重計であるので、体重計はその反作用として50kg×9.8(m/s^2)[N]=50kgwの力を受けます。
人が下に1.0(m/s^2)で落ちて行くとすると、体重計が人に与えている力は、50kg×(9.8-1.0)(m/s^2)[N}になります。上下どちらを+にとってもかまわないことは、既に回答出ていますが、そのときの、人に対する運動方程式を考えましょう。

回答No.2

dennchan

問題の解答では、下向きを正に取っているのではないでしょうか？

重力加速度は、-9.8 ではなく、9.8
としているのではないですか？

考え方として、
上下どちらを正に取るかは#1さんのおっしゃるとおりです。

　さて、大切なのは、
ma=F の主人公である m なる質量を持つ物体が、どのような加速度（力）を受けるか？だと思います。
エレベーターが下向きに加速度を受ける時には、主人公である物体は、相対的に上向きに加速度を受けるので、
-1.0 と負の数になるのではないでしょうか？

回答No.1

nhojutu

下向きを正にとってもかまいませんよ。
でもその場合は、加速度を1.0にするほかに、
速度や位置についても、下向きが正になるように
取り直さなければなりません。

下向きの加速度1.0で等加速度運動するとき、
初速度が上向きに1.0m/sだったら、
a = 1.0
v0 = -1.0
としてください。

正、負というのは、問題を解く人がわかりやすい
ようにとればいいんです。別に上向きを正に
しなければいけないという決まりはありません。

中学校1年の数学で、
「5m上る」という現象が「-5m下がる」現象と
同じだということをやりましたよね。
前者は上向きを正にとった場合を考え方、
後者は下向きを正にとった場合の考え方です。

リフトやなんかは上向きを正にとったほうが
考えやすく、滑り台なんかは下向きを正に
とったほうが考えやすいですよね。

こんなので回答になっているでしょうか？