💡 ヒント:斜面と滑車(2物体の方向判定)

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

なめらかな斜面(\(\sin\theta = 3/5\))上の物体 \(A\)(質量 \(m_A\))と、滑車を介して垂れ下がる物体 \(B\)(質量 \(m_B\))。両者は糸でつながれている。どちらが下がるかは \(m_A g \sin\theta\)(A を下に引く力)と \(m_B g\)(B を下に引く力)の比較で決まる。大きい方が下がる。

イメージ:滑車を中心としたシーソー。A は斜面のせいで「実効的な重さ」が \(m_A \sin\theta\) になる。それと \(m_B\) を比べる。

✏️ 求めるもの

(1) 動く向きの判定、(2) 加速度 \(a\) と張力 \(T\)。

🔬 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. 方向の判定:「A を斜面下方向に引く力」と「B を下に引く力」を比較
  2. 正の向きを決める:方向判定で大きかった方が下る向きを正にする
  3. 各物体の運動方程式を立てる
  4. 連立して解く:2式を辺々足すと \(T\) が消えて \(a\) が求まる。\(T\) は片方の式に戻して計算
注意

方向判定を間違えると加速度の符号が逆になる。\(\sin\theta = 3/5\) は 3:4:5 の直角三角形で覚えやすい(\(\cos\theta = 4/5\))。文字式で先に解いて、最後に数値を代入すると良い。