Physic Labs

問題 1

質量 m1=2.0 kgm_1=2.0\,\mathrm{kg} と m2=1.0 kgm_2=1.0\,\mathrm{kg} の物体を軽く伸びない糸で理想滑車につなぐ。m1m_1 は水平となす角 30∘30^\circ の滑らかな斜面上、m2m_2 は鉛直に吊るす。静止から放し、g=9.8 m/s2g=9.8\,\mathrm{m/s^2} とする。(a) 加速度と方向を求めよ。(b) 張力と m1m_1 への垂直抗力を求めよ。(c) 糸が張ったままとして最初の 2.0 s2.0\,\mathrm{s} の移動距離を求めよ。 さらに、各問の量はこの理想モデルの範囲で評価する。所要時間や位置などは指定された初期条件から決め、結果が正のときは選んだ正方向を表すことに注意する。最終結果は必要な有効数字で示し、同じ条件を用いて各小問の答えを照合せよ。 また、数値を代入する前に各式の単位を確認し、位置・方向を表す符号と速さのような正の大きさを混同しない。理想化された条件では、無視すると指定された効果を含めず、複数の小問で同一の物理量・初期状態を一貫して用いる。
a=0,  T=9.8 N,  N=9.83 N,  s=0\boxed{a=0,\;T=9.8\,\mathrm N,\;N=9.8\sqrt3\,\mathrm N,\;s=0}
problems.proof.analysis

結果は力のつり合いと糸の拘束を満たす。