直感的理解

なめらかな斜面上の物体について、(1) 自然落下時の加速度、(2) 物体を斜面上向きに引いて等速で上昇させるのに必要な力、を求める。等速上昇は「加速度ゼロ」つまり「斜面方向の力がつりあう」状態。

イメージは「ロープウェイで等速で登る」。下向きにかかる重力成分 \(mg\sin\theta\) と同じ大きさの力で引き上げれば、加速せず一定速度で上がる。

✏️ 求めるもの

(1) 自由に滑り落ちるときの加速度。(2) 等速で引き上げるのに必要な力 \(F\)。

👀 観察のポイント

🔧 使う道具

注意

「等速で引き上げる」とは加速度ゼロの状態。物体は動いていても加速していない。\(F = mg\sin\theta\) ぴったりで、それより大きいと加速し、小さいと減速する。

💡 ヒント：基本問題73 なめらかな斜面上の力と加速度