滑車に掛かる張力（左右の張力は等しい/異なる?
滑車にかかる張力についてお伺いします。
添付の図面をご覧下さい。上段の図において、二つの物体（青）の加速度を求める、という典型的な物理の問題を想定下さい。この場合、「二つの張力Ta, Tbは同じ（Ta = Tb)」として考え、Ma = Ta ….(1) ma = mg – Tb…(2) と二つの運動方程式を立てて加速度、さらに張力が求まります。
ここで疑問に思いました。
（Q1）これら二つの張力が同じである、ということの、前提条件というか根底は何なのでしょうか。よく、一本の糸だからそれに掛かる力の合力はゼロに
なるのでどこでも張力が等しい、ということを物理の時間に聞いたことがあるのですが、納得しがたくおもっています。と言いますのも、図にありますように、滑車の端部の
糸にもTa、Tbが掛かっているため、糸内では合力はゼロになります。また、他の物理の問題で、添付図の下段のように、滑車の両端の糸に掛かる張力が異なる、という前提条件の問題で、それらの張力を求める、という問題も多々ありますし、むしろ滑車に関わる問題ではそちらの方が主流ではないかと思います。こういった問題を目にして、「どういうことが理由で、滑車の両端の張力が等しい、等しくない、が決まるのか」、を知りたいと思いました（滑車と糸の間の摩擦がゼロ、とか、滑車の質量や慣性モーメントがゼロ、など）。どうかご教示頂ければと思います。
私は滑車と糸の間の摩擦がゼロだと両端の張力が等しい、というように考えているのですが、明確に物理的にしっかりと理由を述べることができずに悩んでおります。
また、ここから新たな疑問となりますが、「糸の間の摩擦がゼロだと両端の張力が等しい」というのは、つまり下段の図で申し上げますと、Tc – Td = f (friction) = 0
ということですが、摩擦がゼロでない場合、Tc = Td = fとして、ここから回転の運動方程式を立てるときに新たな疑問が生じました。
(Q2)
I: 滑車の慣性モーメント
α： 滑車の角加速度
r：滑車の半径
Mf：摩擦によるトルク
としますと、回転の運動方程式は、反時計回りを正とすると、
Iα = rTc – rTd – Mf
となるのでしょうか、
それとも、摩擦によるトルクだけが回転をもたらしていると考え、
Iα = -Mf
でしょうか。
この疑問が生じた理由は、ある滑車に関する問題で、解き方の中に摩擦によるトルクに関する記述はなく、単純に
Iα = rTc – rTd
とされていたからです。
TcとTdが同じでないならば、摩擦があるはずですが、この運動方程式に含まれていません。
なぜなのでしょうか。それとも、、「糸の間の摩擦がゼロだと両端の張力が等しい（摩擦があるからこそ、両端の張力は異なる）」というのは誤りなのでしょうか。
基本的なことと思いますが、物理の問題を解くときに、一体全体、どの問題では、張力はどこも同じと考えるのか、それぞれ異なると考えるのか、どう対処していたらいいのかわからず、困っております。図の上段のような問題は力学の問題でも比較的学び始めの頃に登場し
その際は滑車について触れていないのが、力学の後半になって滑車が登場し、突如張力が両端で異なると、解答で出始めたの
で混乱しております。混乱しているため、整理し切れていない、言葉がおかしい点などあるかと思いますが、もしそのようでしたら、
修正しますので、ご指摘下さいますと幸いです。
どうぞ宜しくお願い致します。
