今回の問題
dynamics#27【設問別解説】考え方から計算プロセスまで徹底ガイド
この問題のテーマは「滑車でつながれた物体の運動方程式」です。
問題を解く上で鍵となる物理法則や概念は以下の通りです。
- 運動方程式 (\(ma=F\)): 複数の物体が連動して動く問題では、それぞれの物体に着目し、個別に運動方程式を立てることが基本です。
- 力の図示: 各物体にはたらく力を（重力、張力、垂直抗力など）を漏れなく正確に図示することが、正しい立式の第一歩です。
- 運動の拘束条件: 糸でつながれているため、AとBの加速度の大きさは等しくなります。また、糸の張力の大きさも両物体で共通です。
基本的なアプローチは以下の通りです。
- (1)では、まず物体Aと物体Bそれぞれにはたらく力を図示します。次に、それぞれの運動方向を正として、各物体について運動方程式を立てます。
- (2)では、(1)で立てた2つの運動方程式を連立させて解き、加速度\(a\)を求めます。
- (3)では、(2)で求めた加速度\(a\)の値を、(1)で立てた運動方程式のいずれかに代入して、張力\(T\)を求めます。