物理
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解決済み

⑵です。黄色いマーカーのところがわかりません
なぜN=mgを②の式に代入しなければならないのですか?
あと、静止摩擦力はμNと表記するものと思っておいていいのですか? わかる方いましたらよろしくお願いします!

上半分が問題文、下半分が解答です。

回答

✨ ベストアンサー ✨

動摩擦力ならば、常にμ'N
静止摩擦力はμNとは限りません
滑り出す直前のみ静止摩擦力がμNとなるので、その瞬間には釣り合いが成り立ちます
代入する理由は、加速度aを求めるためです

ねこねこ

静止摩擦力は滑り出す直前だけμNと表せるということですね!知りませんでした笑
代入してNを消しているということは、加速度aを求めるのにNがあってはいけないんですか??

普段から静止摩擦力がμNならば止まっている物体が摩擦力により動き出すカオスな事態になってしまいます!笑
解答する際に使って良い文字が問題文にあるmとgおよびμのみなので、N=mgを利用してNを消しています

ねこねこ

それはカオスですね!笑笑
たしかにNは問題文にないですね!!見落としてました!ありがとうございました!!

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回答

代入しなければいけない理由ですが、代入しなかった場合a=μN/m、した場合a=μgとなりますが。
たぶん、僕の解釈ですが、左の式は一見加速度が質量に依存しているように見えてしまうのに対し、右の式を見ればμ(物質固有の定数)とg(地球上ならどんな物体でも同じ定数)の掛け算でその加速度が本当は物質の種類にのみ依存することがわかるという意味で右の式にもっていった方が良いのだと思います。
(N=mgが成り立つ理由はわかりますか?この物体は垂直方向には動いていない→垂直方向の加速度0→垂直方向の合力0つまり釣り合ってる→N=mgということで成り立ってます。)
静止摩擦力f=μNですが、結論としてはこの通りですのでそう覚えてください。式の意味ですが、fとNが比例関係にある。そしてその比例定数がμという値でこれは物質の種類による。です。
摩擦力fも垂直抗力Nもどちらも生じる原因が共通していて原子中の原子核の正電荷同士の反発力です。それらの合計を巨視的な視点で見ると摩擦力や垂直抗力となります。以上の理由からこれらは比例関係にあるという認識で良いのではないでしょうか。

ねこねこ

こんなに詳しく書いてくださってありがとうございます!
感激です!🥺🥺

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