3.3
滑車の上に質量のないひもで結合された 2 つのブロックのシステムを考えてみましょう。ブロック 1 は、重力の下で落下するときに、ブロック 2 によって引っ張られたテーブルの上をスライドしています。
システムの加速度は、システムにかかる正味の力を計算することで導き出すことができます。
このシステムのフリーボディ図は、2つのブロックをそのアウトラインで表すことで描画できます。ここでは、ブロックは分離されていると見なされます。
それらに作用する外力は識別され、ベクトル矢印で表されます。
ブロック1にかかる力は、その重量、垂直抗力、ロープによる張力、および運動を引き起こす張力に対抗する摩擦力です。
同様に、ブロック 2 に作用する力は、その重量と張力です。
ニュートンの運動の第二法則をブロックに適用すると、正味の力の方程式を導き出すことができます。
代数演算を使用し、項を並べ替えると、システムの加速度の大きさを取得できます。
物体の挙動を研究する際に、最も重要なツールの一つが自由体図です。摩擦のない滑車を介して、無質量の紐で結ばれた2つのブロックのシステムの単純な例を考えてみましょう。ブロック1はテーブル上を滑っており、重力の下でブロック2が落下しています。
システムの加速度を求めるためには、まずシステムにかかる合力を計…
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