与えられた連立方程式から、張力 $T$ と加速度 $a$ を $m, M, g$ を用いて表す問題です。 連立方程式は次の通りです。 $Ma = T$ $ma = mg - T$

応用数学連立方程式力学物理加速度張力代数
2025/4/13

1. 問題の内容

与えられた連立方程式から、張力 TT と加速度 aam,M,gm, M, g を用いて表す問題です。
連立方程式は次の通りです。
Ma=TMa = T
ma=mgTma = mg - T

2. 解き方の手順

まず、一つ目の式から TT を求め、それを二つ目の式に代入します。
T=MaT = Ma なので、二つ目の式は
ma=mgMama = mg - Ma
となります。
次に、aa について解くために、両辺に MaMa を足します。
ma+Ma=mgma + Ma = mg
aa で括ります。
(m+M)a=mg(m+M)a = mg
両辺を (m+M)(m+M) で割ります。
a=mgm+Ma = \frac{mg}{m+M}
これで、aam,M,gm, M, g で表されました。
次に、TT を求めます。
T=MaT = Ma であり、a=mgm+Ma = \frac{mg}{m+M} なので、
T=Mmgm+MT = M \cdot \frac{mg}{m+M}
T=Mmgm+MT = \frac{Mmg}{m+M}
これで、TTm,M,gm, M, g で表されました。

3. 最終的な答え

a=mgm+Ma = \frac{mg}{m+M}
T=Mmgm+MT = \frac{Mmg}{m+M}

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