ひもの両端を手で持ってたらした曲線の式が y=a(exa+e−xa)2y=\dfrac{a(e^{\tfrac{x}{a}}+e^{-\tfrac{x}{a}})}{2}y=2a(eax+e−ax) になることを2通りの方法で導出します。 まずは,微分方程式を使う方法です。微分方程式は高校範囲外ですが,数3まで知っていれば以下の導出はなんとなく理解できると思います。 長いひもの一部 0≤x≤x00\leq x \leq x_00≤x≤x0 の区間を考える。両端にかかる張力を T0,TT_0, TT0,T,ひもにかかる重力を WWW,x0x_0x0 でのひもの角度を θ\thetaθ とおく。 T0T_0T0 は x0x_0x0 によらない定数なので(注),力の釣り合いから以下の式が成立する: Tcosθ=T0,Tsinθ=W T\cos\theta=T_0, T\sin