質問: センター物理 動滑車 図1のように、なめらかで水平な台の上に質量mの物体aと質量2mの物体bを置き、それらを軽くて伸び縮みしない糸でつなぎ、糸を台に固定した定滑車に通して鉛直に垂らした、この糸に動滑車をかけ、それに質量mの物体cを取り付けた、三つの物体を同時に静かに離した所、cは鉛直下向きに動き、aは図1の水平右向きに、bは水平左向きに動いた、このとき、cの移動距離はaとbの移動距離の合計の1/2倍である、ただし、運動はaとbが定滑車に衝突しない範囲で考えるものとする また、滑車はすべて質量を無視でき、なめらかに回転する、aと定滑車の間の糸とbと定滑車の間の糸は水平であり、定滑車と動滑車の間の糸は鉛直である、又、重力加速度の大きさをgとする、aの加速度の大きさをa,bの加速度の大きさをb,cの加速度の大きさをc,糸の張力の大きさをtとする この問題文でcの移動距離はaとbの移動距離の合計の1/2倍であるとありますが、これはこの問題に限らず常識的な事なのでしょうか?そうだとしたら何故そうなるのか是非証明の方を宜しくお願いします
回答: >動滑車が省かれてますが、動滑車はどれだけ降りて、片側の糸がどれだけ >降りたのかが分からないです 補足の方のサイトの動滑車無しの分でしょうが...gif動画の横にメモリが付いてますが、それも見えない? どんな小さいモニタで見ているのか知れませんが、拡大すりゃ見えるはずです。 動滑車の有るべきところが4コマ分上がる間に、糸の動端が8コマ分動いてます。 ~~~ あのgifアニメ画を見てまだ納得できないのならば、自分の手で実験してください。 以下に方法も提案しておきますので。 準備物 ・紙:1枚 ・セロテープ:少々 ・鉛筆:2本 紙は広告の裏でもノートの切れ端で、書き込めればなんでも可。 1) まず紙を幅2cmに切って20cm以上のリボン状の紙を用意する。 2) 紙の残った部分にも1cm刻みで横線を入れ、描いた横線に直角に線を引いて 実験用のシートとする。(シート代わりに定規を使うと簡単) 3) リボン状の1端を、シートの端に貼りつけて点aとする。 4) リボンの反対側に、鉛筆bを貼りつける 5) もう一本の鉛筆cをリボンに引っ掛けて、鉛筆b,cをまっすぐ立てた状態でリボンをたるませずに鉛筆b,cをシート中央の直線に沿って動かし、鉛筆b,cがそれぞれ何メモリ分動くかを確認する。 なお、正確を期するためにはb-c間のリボンはシート中央の線と並行になるようにし、鉛筆bは回転させない事(リボンが巻き付くとリボンの有効長さが変わってしまう) 以上。 図では固定の都合上a-cの間でリボンを1/4回転ねじった状態としているが、大勢に影響はないので別に構わない。気になるなら消しゴムでもa点に張り付けて、そこにリボンを貼ればいい。 もちろん手が三本あるならばa点も鉛筆にして動かせば、両端自由端を操作しての動滑車の動きを確認できる。