質問: 慣性力 こんばんは。わからないことがありまして・・・。 まず問題ですが、 質量mの直方体aが水平面に置かれている。aの上に置かれた質量mの物体bに糸をつけ水平に張って軽い滑車にかけ、その先端に質量mの物体cを吊り下げる。そして、aに水平右向きの力fを加えて動かす。摩擦はどこにも無く、重力加速度をgとする。 (図は、水平面に置かれた長方形のa(右上端に滑車がある)がありその上左端あたりにbがありbから糸が滑車までのびてその下にcがaにくっついて吊り下げられています。aの左端に右矢印でfと書かれています。) (1)b,cがaに対して動かないようにしたい。fを求めよ。 というのが問題です。 回答は 全体がひとまとまりになって動いているので、加速度をあaとすると、運動方程式は、(m+m+m)a=f・・・(1) a上の人が見ると、bとcは静止している。張力をtとすると、力のつりあいより b: ma=t・・・(2) c: t=mg・・・(3) 以上より、f=(m+2m)g となっています。 しかし自分は(1)を ma=f-ma としたため 答えが (m+m)g となってしまいました。 aの物体にはbから左向きの力が働いてないように思えますが回答からだとma=f-ma-maとなり働いていることになります。 なにが悪いのでしょうか?
回答: aは滑車(を通して糸)からも力を受けている事をお忘れなく。