図3のように、糸2でおもりを水平方向に引いているとき、おもりにはたらく力の鉛直方向のつり合いの式を求め、空欄ウに入れる式をm, g, θ, Tを用いて表す。ただし、鉛直上向きを正とする。

1. 問題の内容

図3のように、糸2でおもりを水平方向に引いているとき、おもりにはたらく力の鉛直方向のつり合いの式を求め、空欄ウに入れる式をm, g, θ, Tを用いて表す。ただし、鉛直上向きを正とする。

2. 解き方の手順

おもりにはたらく力は、重力$mg$（下向き）、糸1の張力$T$（斜め上向き）、糸2の力$F$（水平方向）の3つです。鉛直方向の力のつり合いを考えます。

鉛直上向きを正とすると、

糸1の張力$T$の鉛直成分は、$T\cos\theta$で表されます。

したがって、鉛直方向の力のつり合いの式は、

$T\cos\theta - mg = 0$

となります。

これを整理すると、

$T\cos\theta = mg$

よって、空欄ウに入る式は$T\cos\theta - mg$となります。

3. 最終的な答え

$T\cos\theta - mg$