良問の風 14 解説

解答欄

解説

(1)(2)(3)ではひもでぶら下げた時の静止状態、(4)(5)(6)では上に乗せた物体が動いている状態を見ることになります。
ひもを引っ張る角度がわかりにくい分、前半のほうが難しいように見ええますね。
どことどこが同じ角度かをしっかり確認してから解きましょう。
分かりづらい場合はθやφを極端な角度(ほとんど0°もしくはほとんど90°といったぐあいに)設定して書くと間違えづらくなります。

解答では斜面角をθ、紐の角度をφ(ファイ)とおいて一般化しました。
(4)では運動方程式から時間を計算したが、すでに力学的エネルギー保存則をやっているならそちらのほうが早いです。
最後は摩擦力から静止条件を計算するだけですね。

※解説だけなので問題は載せていません。参考書は自分で購入お願いします。