新リ物基 基問68

重力が省略されていますので、まず重力を作図しましょう。

重力の大きさは\(mg=5.0×9.8=49N\)です。

 

鉛直上向きに張力が65N、鉛直下向きに重力が49Nではたらいているので、おそらく上に進むものと仮定して、鉛直上向きに加速度の正の向きを設定することにします。

 

\(ma=F\) より

\(5.0a=65-49\)

\(5.0a=16\)

\(a=3.2\) となります。

 

この問題の大事なところは、ここから最終的に解答をどう仕上げるか、ということです。 加速度を上向きに設定して、解答がプラスの値になったので、この場合は「鉛直上向きに\(3.2m/s^2\)」が解答ということになります。

 

仮に加速度を鉛直下向きに設定したとしましょう。そうすると、張力は加速度と反対向きに加えられているので、\(-65N\)とし、重力は加速度と同じ向きに加えられているので\(+49N\)となります。

つまり、

\(ma=F\) より

\(5.0a=49-65\)

\(5.0a=-16\)

\(a=-3.2\) となります。

 

この場合は、加速度を下向きに設定して、解答がマイナスの値になっているので、結局さっきと同じように「鉛直上向きに\(3.2m/s^2\)」が解答ということになります。