質問: 物理の問題が分かりません><助けてください改 問題は 質量の異なる2 つの物体が図に示すように滑車に架けた軽くて摩擦 のないロープでつながれている。質量m2 のブロックは傾斜角θの滑 らかな斜面上にある。2 つの物体の加速度、およびロープの張力を 求める。(1)物体m1 とブロックm2 に対する力の作用図を描け、m1 に 対する加速度をa としたとき、(2)水平方向と鉛直方向の運動方程式 を示せ。(3)a>0 であるためにはどのような条件が必要か、(4)ブロッ クm2 に関して斜面に平行な成分と斜面に垂直な成分について運動 方程式を求めよ、(5)加速度と張力を求めよ、(6)加速度の結果は、ど のように解釈できるか です。 僕の回答は(1)はm1のほうは重力と張力(t)、m2のほうは斜面方向のm2gsinθと垂直のm2gcosθと垂直抗力(n)と張力(t)だと思います。(2)m1a=t-m1gとm2a=m2gsinθ-t(3)m1>m2でしょうか?(4)(5)(6)わかりません>< すみませんが、僕の回答があっているかと分からない問題を教えてください。どうかよろしくお願いします。
回答: (1)はだいたいあってますが力をそのまま書けということなので m2の重力を斜面方向と垂直方向に分ける必要はないです (2)は問題文がいまひとつ分かりにくく 加速度aがどちら向きを正と取るのかも書いていませんが m1が上に上がる向きを正として解くことにします m1についての運動方程式を立てろと言うことだと思うので 水平方向 力0 鉛直方向は回答どおりm1a=t-m1gでよいと思います (3)は(2)の鉛直方向の式でa>0となる条件を考えてt>m1g (4)がm2についての運動方程式なので 斜面方向が回答(2)の式で m2a=m2gsinθ-t 斜面垂直方向は力のつりあい n=m2gcosθ (5)は二つの式 m1a=t-m1gとm2a=m2gsinθ-tを使ってaとtを求めればよいです 二つの式を足し合わせるとtが消去できて (m1+m2)a=-m1g+m2gsinθ a=(-m1g+m2gsinθ)/(m1+m2) 元の式に代入すると t=m1g+m1a =m1m2g(1+sinθ)/(m1+m2) (6)はこの加速度の正負を調べろと言うことだと思われ a>0となるのはm1