高校物理 力の向きがよくわかりません。

質問

よろしくお願い致します。今年から物理をはじめた初心者です。
力の向きについてよくわからないので、教えてください。
よろしくお願い致します。

問題
質量MのAに質量m、長さlのロープを取り付け、なめらかな床上をFの力で引っぱる。付け根からx離れた位置でのロープの張力Tを求めよ
です。

私の答えは、T=-(lM+mx)F/l(M+m)です。
しかし、答えは、T=(lM+mx)F/l(M+m)でした。
つまり、プラスマイナスが間違っていました。

解答と見合わせると、張力Ｔの取り方が間違っていました。

ｘの位置の張力なので、ｘの位置で、左右に張力がかかります。
右向きと左向きです。
私は、この左右の張力のうち、左向きが物体Ａにかかり、
右向きが残りのロープにかかると考えました。

が、解答は反対で、左向きの張力が、残りのロープにかかり、
右向きの張力が、Aとロープにかかるとなっていました。

でも、どうしてそうなるのでしょう？
左向きの張力は、右半分のロープがＡとロープを押している力、
右向きの張力は、Ａとロープが右半分のロープを押す力だと思います。

ということは、Ａにかかる力は、右半分のロープにおされた、左向きの張力で、
Ｂにかかる力は、力ＦとＡから受けた力である右向きの張力だと思います。

この考え方間違っているでしょうか？
基本的なところだとは思いますが、アドバイスをいただけるとうれしいです。よろしくお願い致します。

回答No.2

noname#40706 · ベストアンサー

力の矢印の書き方、張力という言葉の意味など、最初にしっかりつかみきってください

まず、張力　という言葉をしっかり考えてください。

引っ張る力　です。　押す力ではありません。

ロープのｘのところの切り口には押す力ははたらいていません。引く力だけはたらいています

押す引くの見分け方

引く力：ためしにそこをカッターナイフで切ったとき、左右にはなれてしまう

押す力：カッターナイフで切ってもはなれない

力の矢印の書き方

例１　○が●を押す力　　○●と並んでいるとき

○と●の間（接触点）が矢印の「始点・おしり」になります。矢印のおしりが力のはたらく点すなわち作用点です

矢印の向きは押す向きつまり→

○が●を「向こう向きに」押すのです

例２　○が●を引く力　　○●と並んでいるとき

○と●の間（接触点）が矢印の「始点・おしり」になります。矢印の向きは引く向きつまり←

○が●を「手前に」引くのです

また力を文で書くときは

（　）が（　）を押す・引く力　と書く習慣をつけてください。

その際、まず押すか引くかを先に決める。（）（）に入る物体は矢印のおしりのところで接触している２つの物体。

なお地球の引力や磁石電気の力は例外ではなれた物体間にはたらきます。このときは物体の中心（重心）に矢印のおしりを持ってきます。

以上のことをふまえて、あなたのどこが間違っているのか　考えてみてください。

お礼

御回答ありがとうございます。
ダウンしていたので、お礼が遅くなってしまいました。
すみません。

でも、やはりよくわかりません。
今回の問題だと、例２があてはまると思うのですが、
○が●を引く力　○●と並んでいると考えると、
Ａとロープが○で
ロープの残りが●となると思います。
この場合、○も●もどちらも互いに引っぱっていますよね？
つまり、xのところで、右向きにも左向きにも矢印がでると思います。
Aとロープは、手前（自分側）にひくので、左向きの矢印、
ロープの残りは、自分側にひくので、右向きだと思います。

でも、そうすると、上の質問で書かせていただいたのと同じ式になってしまいました。

例２で、
＞○が●を引く力　　○●と並んでいるとき
＞○が●を「手前に」引くのです
だと、○が●を引く左向きの力は、立式では○ではなく、●にかかる力となるのでしょうか。

あ、今わかりました。そういうことですよね？

つまり、Ａとロープの右のロープを自分側に引っぱる力は、右のロープに働く力で、
右側の残りのロープがＡとロープを自分側、つまり右向きに引く力は、Ａに働く力ということですよね。

あ、分かったような気がします。分かったような気がします。
ありがとうございます。

回答No.1

YHU00444

回答者は超能力者ではありませんので、とりあえず、物体Aのどちら側にひもを付けて、どちら向きに引っ張っているのかを、明確に書いてください。

右？、それとも左？

補足

すみません。物体Aの右側にロープがついていて、そのロープを右向きに引っぱります。