💡 ヒント:糸でつながれた2物体(水平+鉛直)

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

水平面上の物体 A と、滑車を通して鉛直に垂れ下がる物体 B を軽い糸でつないだ装置。B の重力が糸を引くので、A は水平に滑り、B は鉛直に落ちます。糸が伸びないから、A と B は同じ大きさの加速度で動きます。糸が軽いから、糸の両端の張力 \(T\) は等しい。

イメージ:井戸のつるべ。片方が下がると他方が同じ速さで動く。

✏️ 求めるもの

共通の加速度 \(a\) と、糸の張力 \(T\)

🔬 シミュレーションで体感

👀 観察のポイント

💡 考え方のヒント

🔧 使う道具
  1. 力の図示:A には張力 \(T\)、B には重力 \(m_B g\) と張力 \(T\)(上向き)
  2. 各物体に運動方程式:運動の正の向きを統一(糸でつながれているので、A の右向き=B の下向きを「正」にする)
  3. 連立する:2式を辺々足すと \(T\) が消えて \(a = \dfrac{m_B g}{m_A + m_B}\)
  4. 張力を求める:A の式に戻して \(T = m_A a\)
注意

「重力」と「張力」は別の力。B の運動方程式で「下向き重力 − 上向き張力」を合力として扱う。糸はピンと張っているときに張力が発生する(たるんでいると \(T = 0\))。