[至急]物理の問題で質問があります

質問

(1)質量mのおもりを３つの紐で吊って釣り合いの状態にしたところ、図のように上の２本の紐の角度が直角になった。紐１の張力を求めなさい
(a)mgtanθ
(b)mgcosθ
(c)mgsinθ
(d)mg/tanθ
(e)mg/cosθ

(2)質量mのおもりを水平な天井から３つの紐で吊って釣り合いの状態にしたところ、図のように上の２本の紐の天井からの角度がθ、φとなった。紐１の張力を求めなさい
(a)mgcosθ/sin(θ+φ)
(b)mgcosφ/sin(θ+φ)
(c)mgsinθ/sin(θ+φ)
(d)mgsinφ/sin(θ+φ)
(e)mgtanθ/sin(θ+φ)

という問題なのですがよくわかりません。回答よろしくお願いします。

回答No.2

NemurinekoNya · ベストアンサー

（１）mgsinθ

（２）水平方向の力の釣合い　T1cosθ = T2cosφ　　　　　（あ）
鉛直方向の力の釣合い T1sinθ + T2sinφ = mg　　　　　　　（い）
（あ）式より
　T2 = T1cosθ/cosφ
これを（い）式に代入すると
　T1sinθ + T1sinφcosθ/cosφ = T1(sinθcosφ+sinφcosθ)/cosφ = T1sin(θ+φ)/cosφ = mg
　T1 = mgcosφ/sin(θ+φ)

だから、答えは

（１）　(c)
（２）　(b)

マークシートでできる裏技としましては、
（１）ができると、
θ+φ = 90°
の時、（２）の答えが（１）で求めたmgsinθ = mgcos(90°-θ) = mgcosφに一致しなければならないので、
（２）の答えは(b)でなければならないと、計算をしなくても分かるのですが・・・。
　∵　sin(θ+φ) = sin90° = 1

なお、この部分は読んだらすぐに忘れてください。

回答No.1

TooManyBugs

物理と数学の教科書を読んで理解すれば回答できます。

途中まで出来たのならどこまでわかってどこがわからないかを書くべき。
まったくわからないのなら小学校からやり直し。