

■いきなり質量の比は求められない
質量の比を求める問題ね。でも,どうやって求めればいいのか全く分からないわ。
「質量の比の求め方」というような定理とか,公式みたいなものはないからね。
物理では,何をしたらよいか分からないことがよくあるのよね。
そうかもしれないね。何をすればよいか分かりにくいかもしれないけど,できることは限られるよね。どういうことならできるかな?
そうだね。この図を見たら,力の矢印を描きたくなるでしょ。
そう,この問題文中のヒントは「静止している」というキーワードだ。
そうだね。力がつり合っているから,力のつり合いの式を立てるんだよ。力のつり合いの式を立てるためには,力の矢印を描くことが必要だよね。

■力の矢印を描く
それじゃあ,描いてみるわ。力の矢印を描く流れは,これでよかったっけ?

まずは重力ね。物体Aと物体Bの2つがあるから,それぞれについて描くわね。

いいね。次は,くっついているものから受ける力を描こう。
物体Aにくっついているのは,斜面と糸ね。物体Bは糸だけね。こんな感じでどう?

物体Aにはたらく垂直抗力を

,糸の張力を

としたんだね。それでは,次はどうしようか。
力のつりあいの式を立てたいから,力の矢印を分解するのね。物体が2つあって,力の矢印がいろんな方向を向いているけど,どうすればいいの?
正の向きを考えるんだけど,正の向きは物体ごとに違っていいんだ。一般的にはこんな感じで正の向きを決めるかな。


この正の向きに対して,斜めになっている力を分解すればいいのね。物体Aの重力だけね?


がここだから,こうね。

■力のつり合いの式を立てる
合ってるよ。それじゃあ,力のつり合いの式を立ててみよう。
物体Aの
方向

物体Aの
方向

物体B

力のつり合いの式は大丈夫そうだね。その3本を式を使って,質量の比

を求められるかな?
問題の選択肢を見ると,使える文字は

だけなので,他の文字を消去すればいいわね。
よく見ると,

の

はここにしか出てこないので,消去できないのね。ということは,①と③から

を消去すればいいのね。
①より,

③に代入

