ひもの張力
高校生が物理を学ぶ上で戸惑うのが物理現象の理想化です。 これは複雑な現象
を理想化することで、 扱っている問題を解き易くするという狙いがある為です。 上
記のテーマについて言えば、質量のないひもということになります。
では、 質量のあるひもＡと質量のないひもＢとではいったい何が違うのでしょうか
。ここで、ひもが伸び縮みしないと仮定して議論を進めます（図１参照）。
まず、ひもＡについて運動方程式を立ててみると、
重り１： M1A ＝T１＋F１ （M1A ＝T１−F１）
ひも： ｍA ＝T２＋T1 （ｍA ＝T２−T1）
重り２： M2A ＝F２＋T２ （M2A ＝F２−T２）
となります。一方、ひもＢについては
重り１： M1A ＝T１＋F１ （M1A ＝T１−F１）
ひも： ０ ＝T２＋T１ （０ ＝T２−T１）
重り２： M2A ＝F２＋T２ （M2A ＝F２−T２）
となります。 ここで、 加速度ベクトルAの向きは成分が＋ならば右向きになります（
力のベクトルも同様）。 また、括弧内は大きさに関する式です（左向きには、−を付
けている）。
ひもについての運動方程式を見ていただければ判るように、ｍ＝０の場合はT１＝
Ｔ２となっています。 これは、 ひもが単に重り１と重り２の間で力を伝達しているの
に過ぎないことを示しています。 ただし、 Ｆ１とＦ２とが完全に釣り合っているとき（
加速度が０のとき ）には、両者における違いはまったくありません。