質問: 高校物理の質問です。 【問題】 下の図のように定滑車と動滑車からなる装置の台の上に人が乗り、綱の一端 高校物理の質問です。 【問題】 下の図のように定滑車と動滑車からなる装置の台の上に人が乗り、綱の一端を引っ張って落ちないように支えている。それぞれの重さは人が600n、台が100n、動滑車が50nである。ただし、綱の重さは無視できるものとする。 (1)台が地面に接していて、人が綱を引く力の大きさが200nであるとき、地面が台を押す力の大きさrは何nか。 (2)台が地面から離れて静止しているとき人が綱を引く力の大きさt、人が台を押す力の大きさnはそれぞれ何nか。 なんですが、別解に (1)人、台、動滑車からなる系を一体(全重量750n)と考える。この系にはたらく力は、3本の綱の張力3t、地面が台に及ぼす抗力r、重力wで、これらが釣り合う。 よって 3t+r-w=0 ゆえにr=w−3t=750-3×200=150 とあるのですが3本の綱とは何でしょうか?人がtで引っ張ったとしたら動滑車があるので2tになるのではないですか?考え方が全く違うんでしょうか?
回答: 地面についているからややこしく感じるかもしれませんが、板が浮いているとすると全体を支えているロープは3本ですよね(動滑車の2本と定滑車の反対側(人が引いているロープ)の1本)。その状態から下げていって、地面に板が接した瞬間も、3本で支えているのには変わりありません。また、ロープが動かないってことは張力は同じでしょう。