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代々木ゼミナールで物理の講師をしています。

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参考書質問回答です。

JUGEMテーマ:大学受験

 

【参考書】

 旺文社 漆原の物理 明快解法講座

【質問するページ・行・問題番号】

 P45 大門14 動滑車

【質問内容】

 初歩的な質問となってしまい、大変申し訳ありませんがお時間ございましたらご教授いただけますと幸いです。

 

設問の状況から、動滑車Pの糸に繋がれた重りAと、Bの加速度の大きさは同じと考えたのですが、なぜABの加速度は違うのでしょうか。

 

これは、動滑車Pも加速するため方向が同じBの加速度はその分だけ加速度が増加し、方向が逆のAは滑車の加速度分、加速度は落ちるという考えで正しいのでしょか。

 

同じ滑車に繋がれた物体の加速度が異なることに違和感を感じるのですが、ご説明いただけますと幸いです。

 

よろしくお願いいたします。

 

回答

 

一般に、初速度が0の場合、2物体の加速度の大きさaの比は、移動距離Sの比に一致します。S=1/2a×t×t

 

そして今の場合、B(とその上の動滑車)が10センチ上昇したとすると、Aはその2倍の20センチ下降します。

 

その理由は以下のようになります。

まず、動滑車が10センチ上昇すると、その両脇の糸が10センチずつ合計20センチ余ります。

その余った20センチの糸が定滑車を通してAの方へ送り込まれます。

それによって、Aは20センチ下がるというわけです。

 

以上により、ABの加速度の大きさの比は2:1になります。

 

なお、同様の解説は、拙書「漆原の物理最強の88題(旺文社)」解答解説4ページにも載っておりますので、参考にされて下さい。