力学

【演習】糸の張力

物理基礎【力学】第12講『糸の張力』の講義内容に関連する演習問題です。 講義編を未読の方は問題を解く前にご一読ください。

糸の張力物体を糸に付けて吊るすことを考えてみましょう。 糸が支えとなって物体は落ちません。糸は物体が落下しないように,上向きの力を及ぼしていることになります。...
Contents

問題

[Level.1]
以下の各図に示された物体が糸から受ける張力(大きさT)を図示せよ。

[Level.2]
以下の図のように定滑車が設置されている。定滑車にかけられた軽い糸は,滑車の右側に垂れた部分と左側に垂れた部分をそれぞれ1本の糸として考えることができる。 図のT1,T2,T3の大きさをそれぞれ求めよ。

[Level.3]
動滑車を使って物体を持ち上げるときに必要な力は,定滑車を使って持ち上げるときの半分で済む。 その理由を説明せよ。

この下に答えを載せていますが,まずは自力で考えてみましょう。


答え

[Level.1]
下図参照。

[Level.2]
T1=T2=T3=20N

[Level.3]
前問の結果より,動滑車は等しい張力をもつ2本の糸で持ち上げられる。よって,1本の糸で持ち上げる定滑車に比べて半分の力で済む(下図参照)。

(※ 解説は現在準備中。)