直感的理解

糸につるした物体を、(1) 大きな張力で加速して引き上げる、(2) 加速度を持って下降させる、(3) 等速で上昇させる、という3つの場面を比較する問題です。

イメージは「エレベーター」。動き始めは加速で体が重く感じ、減速して止まるときは軽く感じ、等速の途中は普段通り。物体にはたらく力は張力 \(T\)（上向き）と重力 \(mg\)（下向き）の2つだけ。

✏️ 求めるもの

(1) 上向きの加速度 \(a\)、(2) 下向き加速時の張力 \(T\)、(3) 等速時の張力 \(T\)。それぞれ向きと正負の取り方に注意。

👀 観察のポイント

🔧 使う道具

注意

「下向きに動いている」と「下向きに加速している」は別物。エレベーターが下降中でも、止まる直前は上向きに加速しているので張力は重力より大きくなる。問われているのは加速度の向き、運動の向きではない。

💡 ヒント：基本例題13 運動方程式