あっちゃんさんからメールでいただいていた質問です。
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今晩は、田原先生。
応用編@-2 束縛条件の作り方を聴きました。
おもしろいですね。とても興味を感ずる内容でした。
基本的な質問ですが、お願いします。
(1)進む距離が(例えば)2:1なら、加速度も2:1
動滑車のところで、さらっと過ぎていましたが、本当かしら?と思ってしまいました。
V凾煤Fv凾煤2:1 (距離の比)
V:v=2:1 (速度の比)
V/凾煤Fv/凾煤2:1 (加速度の比)
と式を立てたら、納得しました。(自問自答)
(2)相対加速度のイメージがうまく描けません。
相対速度は相手から自分の速度を引けばいいのはわかりますが、
相対加速度も引き算でいいのでしょうか?
9:04〜(練)
3つの重りの質量がみなMになっていますが、それでは真ん中の重りが落ちてこないでしょうから、
両端の重りはm(M>2m)なのでしょうね。
あっちゃん
(1)について X:x=2:1 が成り立てば、両辺を時間で微分して、 dX/dt:dx/dt=V:v=2:1 が成り立ちます。
さらに時間で微分すると、
dV/dt:dv/dt=A:a=2:1
となり、加速度の比も等しくなることが分かります。
ただ、逆(A:a=2:1 ⇒ V:v=2:1)は成り立ちませんので要注意です。
(2)について
相対速度を
vr=v-V
のようにおくと、
相対加速度は、両辺を時間で微分して、
dvr/dt=dv/dt-dV/dt=a-A
のようになります。
9:04〜(錬)
真ん中のおもりの質量がどんなに小さくてもゼロでなければあるところまでは落下し、つりあい点の周りで上下に震動します。
例えば、糸を水平に保って静かにはなしたときを思い浮かべれば、真ん中のおもりの質量に関わらず、下に落下することが分かると思います。というわけで、(M>2m)の条件は必要ありません。