Question

みー

(5)物体Aにかかる摩擦力の向きがわかりません。
答えには右向きに摩擦力がかかる、とあります。
問題文に、「物体Aは台車を動かし始めると同時に台車上で滑り始めた」とありますが、どっち向きに滑ったのかが分からないので摩擦力の向きも判断できないと思いました。
なぜ右向きなのか教えてください

Ⅰ 物体の運動に関する以下の問1~問3に答えよ。 重力加速度の大きさを
g[m/s] とする。 物体および台車は,以下の各図で紙面内を運動するものとし, 水
平方向の加速度, 速度および変位は, 紙面に向かって右向きを正とする。 また, 床
は水平であるとし、物体の大きさは無視できるものとする。宝
を下る
と
問1 質量m[kg]の物体Aが床上に静止している。 図1のように一定の水平な力
F〔N〕を作用させ始めたところ、物体Aは力Fの作用と同時に床上を滑り始め
た。物体Aと床とのあいだの動摩擦係数をμとする。
O
(1) 滑り始めてから時間 T〔s] の間の物体Aの変位を求めよ。するとき、
(2)距離x] [m〕 滑る間に物体Aが力Fと摩擦力からなされる仕事の和を求め
よ。
(3)物体Aが滑り始めてから距離x進んだところで力Fを作用させるのをや
めたところ, 物体Aはさらに距離 x2 [m]を滑って静止した。 x2のxに対す
る比を求めよ。
X1
物体 A
F
m
床
図 1

名
問2 図2のように床上に静止した台車の水平な台上に質量m 〔kg〕 の物体Aが静
止している。 この状態から台車を床上で図3のように時刻 t = 0から 〔s〕ま
では正の加速度α 〔m/s 2〕の等加速度運動, 時刻から3の間は等速度運
動時刻 3から4tまでは負の加速度 -αの等加速度運動をさせ,時刻4t
以降は台車を再び静止させた。 物体Aは台車を動かし始めると同時に台車上
で滑り始めた。物体A と台車とのあいだの動摩擦係数をμとし,台車は十分
に大きく物体Aは台車から落下しないものとする。
必
(4) 台車を動かし始めてから静止するまでの, 台車の床から見た変位を求め
よ。
(5) 滑り始めたときの物体Aの床から見た運動は等加速度運動である。この
ときの物体Aの床から見た加速度を答えよ。
(6) 台車の加速・減速時の加速度の大きさがa=7μg のとき,台車の運動
中に台車と物体A の床から見た速度が等しくなる時刻を求めよ。
(7)上問(6)の後は,物体Aは台車から見て反対向きに滑り始め,台車の静止
後しばらくして静止した。 時刻 t = 0に台車上で滑り始めてから静止するま
での物体Aの台車から見た変位を求めよ。
志の子) 物体AMmg
mA.
台車
図2
(8)
平床

MA
[
床から見た台車の水平方向の加速度
a
50
-a
4t
→ 時刻 t
3 tı
>
床から見た台車の水平方向の速度
ati
道を
図で紙面を運動するものと 水
)
→ 時刻 t
0
t1
3t1
4t1
A
大台(2)
図3

Answer 1

ℹ︎

この問題を例えるなら電車（台車）と電車に乗る人（物体Ａ）だと分かりやすいと思います。電車（台車）が右向きに動き始めると人（物体Ａ）も右向きに摩擦力がはたらきます。