質量8.0kgの物体Aと質量6.0kgの物体Bが、摩擦を無視できる定滑車を通して繋がれている。時刻t=0で静かに手を離した時、糸の張力をT[N]、物体A、Bの加速度の大きさをa[m/s^2]として、物体A、Bそれぞれの運動方程式を立てる。A, Bそれぞれの運動方向を正とする。

応用数学力学運動方程式物理
2025/7/27

1. 問題の内容

質量8.0kgの物体Aと質量6.0kgの物体Bが、摩擦を無視できる定滑車を通して繋がれている。時刻t=0で静かに手を離した時、糸の張力をT[N]、物体A、Bの加速度の大きさをa[m/s^2]として、物体A、Bそれぞれの運動方程式を立てる。A, Bそれぞれの運動方向を正とする。

2. 解き方の手順

* 物体Aについて:
物体Aには、下向きに重力8.0g8.0g(gは重力加速度)、上向きに張力TTが働く。Aの運動方向(下向き)を正とすると、運動方程式は
8.0a=8.0gT8.0a = 8.0g - T
ここで、8.0g8.0g8.0×g8.0 \times gと書くこともできますが、問題文で指示されている通り、Tとa以外は数値で表す必要があるため、ここでは重力加速度を考慮しない形とします。
* 物体Bについて:
物体Bには、下向きに重力6.0g6.0g、上向きに張力TTが働く。Bの運動方向(上向き)を正とすると、運動方程式は
6.0a=T6.0g6.0a = T - 6.0g
同様に、6.0g6.0g6.0×g6.0 \times gと書くこともできますが、ここでは重力加速度を考慮しない形とします。

3. 最終的な答え

物体Aの運動方程式:
8.0a=8.0gT8.0a = 8.0g - T
物体Bの運動方程式:
6.0a=T6.0g6.0a = T - 6.0g

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