糸にはたらく力の大きさの関係

軽い糸(物体に対して糸の質量が無視できる)のとき、糸の両端にかかる力の大きさは同じになると考えられることを理解しよう

実験パラメータ

0.00 kg
6.0 kg
6.0 kg
50.0 N
着目:
シミュレーション
経過時間: 0.00 移動距離: 0.00 m 現在速度: 0.00 m/s
図中ベクトルの意味:
引く力 $F$
糸の受ける力 $T_{\text{A}}, T_{\text{B}}$

各対象の質量・合力・加速度の一覧

対象 質量 (kg) 合力 (N) 加速度 (m/s²)
糸 (糸単体) 0.00 0.00 0.00
全体 (1つの系) 0.00 0.00 0.00

運動方程式の連立

系全体: $(m_A + m_{\text{rope}} + m_B) a = F$
糸: $m_{\text{rope}} a = T_{\text{A}} - T_{\text{B}}$
  • 加速度: 外力 $F$ と全体の質量 $(m_A+m_{\text{rope}}+m_B)$ によって全体の加速度が決まります ($a = \frac{F}{m_A+m_{\text{rope}}+m_B}$)。
  • 糸が受ける力 $T_{\text{A}}, T_{\text{B}}$: 糸が受ける力は、右端で物体Aから受ける $T_{\text{A}}$ (右向き) と、左端で物体Bから受ける $T_{\text{B}}$ (左向き) です。物体の質量に対して糸の質量が小さくなるにつれて、糸が左右の物体から受ける力の大きさは同じ値に近づき、糸の質量が0のときに糸が左右の物体から受ける力は完全に同じ値になります。