力学の中でも特に大事な式,運動方程式の立て方について以前学習しました。
運動方程式の立て方運動の第2法則は F = ma という式の形で表せます。 この式は一体何に使えるのでしょうか?...
ところで,力を受けて運動する物体がいつも1つだけとは限りません。 今回は2つの物体が連動して動く場合について考えてみましょう!
物体ごとに考えよ
実際に問題を解きながら解説していきます。
この場合,どのような運動方程式を立てればよいでしょうか?
まずあまり好ましくない例を紹介します。
2つ(あるいはそれ以上)の物体をまとめて1つの物体とみなすこと自体はまちがいではありませんが,それだと問題が解けない場合が多いです(この問題の場合は張力Tが求められない)。
ではどうするのかというと,それぞれの物体に対して,別々に運動方程式を立てます!
ちゃんと図を書いて,物体Aにはたらく力と物体Bにはたらく力を区別することがポイント(物体Aの運動方程式を立てるときは,Aにはたらく力しか使ってはいけないため,区別は大事)!
このやり方だと運動方程式が2つ出来上がってしまいますが,それでOKです。 ここまで来ればあとは解くだけ。 式が2本あるのでもちろん連立方程式を解くことになります。
これで問題が解けました! めでたしめでたし。
やり方がわかったところで,もう1問挑戦してみましょう。
例題
解答は下にあります。 解き終えたらスクロールしてください。
今回の問題のポイントは,2つの物体の加速度の向きが異なること。 こういった場合には物体ごとに加速度の向きを仮定しましょう。
解答はこんな感じ↓
運動方程式の極意はとにかく “物体ごとに運動方程式を立てる” こと。 これだけ注意しておけば何も怖いものはありません!
時間に余裕がある人は,ぜひ問題演習にもチャレンジしてみてください!
【演習】2物体の運動方程式2物体の運動方程式に関する演習問題にチャレンジ!...
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