糸でつるした小球を上向きに引くとき、糸の張力が重力より大きければ小球は上向きに加速します。張力 \(T = 6.0\;\text{N}\) と重力 \(mg = 4.9\;\text{N}\) の差が「余った力」となり、上向きの加速度を生みます。綱引きで片方が強ければそちらに動くのと同じです。
質量 \(m = 0.50\;\text{kg}\) の小球を糸で鉛直上向きに引き上げます。糸の張力 \(T = 6.0\;\text{N}\) です。
Step 1：物体にはたらく力を洗い出す
Step 2：鉛直上向きを正として運動方程式を立てる
$$ ma = T - mg $$Step 3：数値を代入して加速度を求める
$$ 0.50 \times a = 6.0 - 4.9 = 1.1 $$ $$ a = \frac{1.1}{0.50} = 2.2\;\text{m/s}^2 $$\(a > 0\) なので、加速度は鉛直上向き（正の向き）です。
数値計算：計算すると 6.0 を得る。
数値計算：計算すると 6.0 を得る。
運動方程式の立て方3ステップ：① 物体が受ける力をすべて洗い出す → ② 正の向きを定める → ③ \(ma =\) 合力 の式を立てる。正の向きと反対向きの力には負の符号をつけます。
先に合力を求めてから加速度を計算する方法もあります。
合力を計算：
$$ F_{\text{合}} = T - mg = 6.0 - 4.9 = 1.1\;\text{N（上向き）} $$運動方程式で加速度を求める：
$$ a = \frac{F_{\text{合}}}{m} = \frac{1.1}{0.50} = 2.2\;\text{m/s}^2 $$どちらの方法でも同じ答えになります。合力を先に求める方が、力の大小関係を直感的に把握しやすい利点があります。