問3 図のように，摩擦のない水平面上に質量4 kg の物体A と質量2 kg の…
問1 ～問4 に答えよ。
問3 図のように，摩擦のない水平面上に質量4 kg の物体A と質量2 kg の物体B を糸でつな いで置いた。物体B に水平に6 N の力を加えて引いたところ，物体A と物体B は同じ加速 度で動いた。このときの加速度の大きさは何m/s2 か。下の1 ～4 のうちから一つ選べ。た だし，糸の質量は無視できるものとする。
A B 4 kg 2 kg 6 N
- 1 16 N÷6 kg＝1 m/s2で、AとBを一体とみた運動方程式に合います。
- 2 1．56 Nを物体Aの質量4 kgだけで割った値です。
- 3 2質量の合計6 kgでも、A・Bそれぞれの質量でも、この値にはなりません。
- 4 36 Nを物体Bの質量2 kgだけで割った値です。
解説
正解は1の1 m/s2です。糸でつながれた物体Aと物体Bは一体となって動くので、全体の質量4＋2＝6 kg に6 Nの力が加わったと考えます。運動方程式 ma＝F より、加速度は 6÷6＝1 m/s2 となります。2の1.5は物体Bの質量2 kgだけで割った値、4の3は物体Aの質量4 kgだけで割った値で、どちらも一体として扱っていない点が誤りです。
出典：文部科学省ホームページ（https://www.mext.go.jp/a_menu/koutou/shiken/kakomon/1411255_00007.htm）を加工して作成