Question

たまご

(4)が分からないので教えてください！！(答えは9L/5です)

4
なめらかな床の上に質量 4m, 長さ Lの板が置いてあり、その右端に質量 m の小さなおもりを国
いた。おもりと板との間の動摩擦係数を
とし,重力加速度の大きさをgとする。また, 水平面に
沿って,図1の右向きにx軸をとり、原点は板の右端の位置とする。いま,板に対して水平方向右向
きに大きさ Fの力を加えたところ,板と物体が動き始めた。 以下の問いに答えよ。
(1) F=mg のとき, 板とおもりは一体となって右
向きに動きだした。このとき, 板の加速度の大き
L
さと,おもりと板の間にはたらく摩擦力の大
きさをそれぞれ求めよ。
(2) Fを少しずつ大きくしていくと, Fが4mg
を超えた時に,おもりは板の上をすべりはじめた。
おもりと板との間の静止摩擦係数を求めよ。
M
F
4m.
おもりと板を図の状態に戻してからF=5mgの力を加えたところ, おもりは板の上をすべべった。
(3) このとき, 板に生じる加速度を求めよ。
(4) おもりが板の上から落下するときの, 板の右端の座標を求めよ。 ただし, おもりの大きさは板
の長さ Lに対して十分小さいものとする。

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

ピザの斜塔

解答の仕方はいろいろです。他のアプローチの仕方を考えてみると面白いかもしれないです。

たまご

ありがとうございます！質問なんですが、なぜおもりの運動方程式で質量を-mとおくのでしょうか？

ピザの斜塔

質量にマイナスがついている訳ではなく、加速度の大きさaとすると、x軸とは逆向きなので、マイナスがついています。時間の計算をする時に、マイナスがあると不便なので。
ごめんなさい、写真の解答にその事が書いていませんね💦

たまご

納得しました！理解力不足でごめんなさい🙏ありがとうございます！！