作用・反作用の法則(3)
問1.右図のように、物体Aが天井からいとでつるされた状態で静止している。糸の質量を無視できるとき、物体Aにはたらく力を図示し、それぞれの力の反作用としての力を述べよ。

まず、物体Aにはたらく力ですが、重力はかかりますので、鉛直下向きに\(W\)がはたらきます。ただこればかりだと、物体Aはどんどん鉛直下向きに加速していってしまいます。今、天井からつるされて静止しているので、上向きにも重力と同じ大きさで張力\(T\)がはたらきます。\(T\)は物体Aに接触している部分から上向きに矢印を描きます。張力が重力と等しい大きさで逆向きに働いているおかげで物体Aは静止していられるのです。

これらの反作用として考える前に、この図にはたらいている力を描き入れてみましょう。
力は接触している場所から発生しますので以下のようになります。これらの力は物体Aが静止しているため、すべて同じ大きさです。

さて、これらを踏まえて考えます。物体Aにはたらく重力\(W\)の反作用ですが、重力は地球が物体Aを引っ張る力なので、反作用は物体Aが地球を引っ張る力です。
また張力\(T\)は糸が物体Aを引っ張る力ですからその反作用は、物体Aが糸を引っ張る力\(T'\) となります。
