📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

糸でつるされた小球を、糸が上向きに張力 \(T\) で引いている状況。物体には2 つの力がはたらく：
・重力 \(mg\)（下向き）
・糸の張力 \(T\)（上向き）

もし \(T > mg\) なら合力は上向き → 上向きに加速。逆に \(T < mg\) なら下向きに加速。綱引きで力の強い方に動くのと同じです。

✏️ 求めるもの

糸で鉛直上向きに引き上げる小球の加速度の大きさと向き。鉛直方向の運動方程式 \(ma = T - mg\) を使う。

🔬 シミュレーションで体感

👀 観察のポイント

\(T > mg\) なら球が上昇（合力上向き）
\(T < mg\) なら球が下降（合力下向き）
\(T = mg\) ちょうどなら静止 or 等速運動（合力 0）

💡 考え方のヒント

🔧 使う道具

運動方程式：\(ma = (\text{合力})\)
合力（鉛直上向きを正）：\(T - mg\)
方程式：\(ma = T - mg\) → \(a = \dfrac{T - mg}{m}\)

力を 2 つ書く：張力 \(T\)（上）、重力 \(mg\)（下）
正の向きを決める：鉛直上向きを正とする
運動方程式を立てる：\(ma = T - mg\)
加速度を計算：\(a = (T - mg) / m\)
符号で向きを判断：\(a > 0\) なら上向き、\(a < 0\) なら下向き

注意

正の向きを決めたら反対向きの力には負の符号。「上向き正」なら重力は \(-mg\) なので合力は \(T + (-mg) = T - mg\)。「\(T = mg\) で静止」とは限らない――静止していても \(T = mg\) ですが、等速で上昇していても \(T = mg\) です（慣性の法則）。

💡 ヒント：糸で引き上げる物体（運動方程式）

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💡 考え方のヒント