さるぶつ道場 剛体にはたらく力1

棒につり下げられたおもりの加速度

　図のように，点oのまわりでなめらかに回転できる軽い剛体棒PQがある．点oからの距離が $${l_1}$$ のP端には質量 $${M}$$ のおもりを，点oからの距離が  $${l_2}$$ のQ端には質量  $${m}$$（  $${M>m}$$ ）のおもりをそれぞれ糸p，qで取り付けた．また，天井からP端を糸sでつるして，棒PQを水平に保っている．この状態で糸sを静かに切ったところ，棒は回転を始めた．棒が回転を始めた直後の質量 $${M}$$ のおもりの加速度の大きさ $${a}$$ を求めよ．ただし，重力加速度の大きさを $${g}$$ とし，糸p，qはたるまないものとする．

図

　解答はこちらです．