セットアップの理解
* プーリー: 滑車は力の方向を変えますが、その大きさは変わりません。
* 摩擦のない: これは、摩擦によるエネルギー損失を考慮する必要がないことを意味します。
* 無視できる質量: 文字列にはほとんど質量がないので、その慣性を考慮する必要はありません。
関与する力
* 重力: 両方の質量は、重力(M1GおよびM2G)のために下向きの力を経験します。
* 張力: 弦は、両方の質量(t)に上向きの力を発揮します。
ニュートンの第二法則
ニュートンの第二法則(f =ma)を使用して加速を見つけます。
1。無料のボディ図: 質量ごとに個別の自由なボディ図を描画します。
* 質量1(M1):
*下向きの力:M1G
*上向きの力:t
* 質量2(m2):
*下向きの力:M2G
*上向きの力:t
2。運動方程式: ニュートンの第二法則を各ミサに適用します。
* 質量1: t -m1g =m1a
* 質量2: M2G -T =M2A
3。加速度を解決する(a):
* 2つの方程式を一緒に追加して、tを排除します。
M2G -M1G =(M1 + M2)a
* Aのために簡素化して解決します。
a =(m2 -m1)g /(m1 + m2)
計算
* M1 =30グラム=0.03 kg
* M2 =40グラム=0.04 kg
* g =9.8 m/s²(重力による加速)
値を方程式に置き換えます。
a =(0.04 kg -0.03 kg) * 9.8 m /s² /(0.03 kg + 0.04 kg)
≈1.4m/s²
回答:
システムの加速は約1.4 m/s²です。