力学

【演習】運動方程式の立て方

物理基礎【力学】第22講『運動方程式の立て方』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。

運動方程式の立て方運動の第2法則は F = ma という式の形で表せます。 この式は一体何に使えるのでしょうか?...
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問題

[Level.1]
以下の図1のように,質量0.50kgの物体が糸に引かれて鉛直上向きに運動している。 糸の張力を8.0N,重力加速度を9.8m/s2,鉛直上向きを正として,この物体の加速度を求めよ。

[Level.2]
質量10kgの物体が,以下の図2に示すように,95Nと26Nの力を受けてあらい水平面上を運動している。 物体と面の間の動摩擦力を0.50,重力加速度を9.8m/s2として,この物体の加速度を求めよ。

[Level.3]
質量mの物体が,以下の図3に示すように,あらい水平面上を糸に引かれて運動している。 物体の上面に取り付けられたばね(ばね定数k)は運動している間,常に自然長から長さLだけ伸びていたが,物体が面から離れることはなかった。 物体が糸から受ける張力をT,物体と面の間の動摩擦力をμ’,重力加速度をg,物体の加速度をaとして,この物体の運動方程式を立てよ。

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]
6.2m/s2

[Level.2]
右向きに2.0m/s2

[Level.3]
 ma=T-\mu'(mg-kL)

(※ 解説は現在準備中。)