Question

まる

アとイ 教えてください。
2枚目が解答です。

VI. 板上を動く物体について次の文章の(
)に適する数式を答えよ。
なめらかな床の上に質量 2m長さLの
板を置き、その右端に質量 mのおもりを
L
2m
m
置く。おもりと板の間の静止摩擦係数を。
動摩擦係数を、
重力加速度の大きさをgとする。全体が静止した状態から板を右向き
にカFで引いて加速させる。このとき、Fの大きさが(ア )より大きいと、 おも
りは板の上をすべる。そこで、Fの値を3mgにして引き始めると、おもりと板は異な
る加速度で運動を始め、やがておもりが板の左端から落下した。 おもりが板の上を動い
ている間にはたらいている摩擦力の大きさは (イ
度は(ウ )であり、板の加速度は(エ
動き始めてから、おもりが落下するまでの時間は(オ
)である。また、おもりの加速
)である。ここから、板とおもりが
)であったと考えられる。

VL
ア
イ
3
2 mg
mg
3

運動方程式

Answer 1

✨ Jawaban Terbaik ✨

けけ

字が汚くて申し訳ないです。

この手の問題はまず物体ごとに運動方程式を立てて加速度を出しておきます。
ですがここで注意するのは、２つの物体が同じ加速度で運動するのか別々の加速度で運動するのかという事です。

今回の問題では、滑ってしまう時の条件なので滑らない時(物体が一緒になって運動する時)の条件を出して、その反対にすれば滑る時の条件が出せるのでその方針でやっていきます。

つまり、滑らない時は同じ加速度で運動するので2つの運動方程式を連立させて共通の加速度aを出します。

滑らないと言う事は　摩擦力f≧最大静止摩擦力
を満たす必要があります。

求めた不等式は滑らない時なので、≧を<に変えて完成です。

(2)は図より、垂直抗力Nʙと動摩擦係数をかけるだけです。

まる

丁寧に、ありがとうございます。
その考え方は参考になりました。