Question

マスカット

この問題なんですけど、上向きに物体が上がっているのに答えには摩擦力は上方向になっているんですけどこれはどういうことですか？
あと(1)と(2)のところがsinではなくてcosだと思うんですけどどうですか？
教えてください

傾きの角が 45のあらい斜面上に,賞量 0.30 kg の物体
を置き,斜面にそって上向きに軽い糸で引く。糸を引引く
カの大きさf[N] が次の (1), (2) であるとき, 物体にはた
らく静止摩擦の大きさ F[N) と向きを求めよ。ただし、
物体はいずれの場合も静止していたとし,重力o 速度の
大きさを 9.8 m/s?, V2 = 1.4とする。
(1) S=1.0 N
f(N)
ーあらい斜面
545°..
(2) f=3.6 N

静止またっ力をめたいので, の焼しさ考る!
企向きを仮に,上まを正とる!
wgsne
Feっ)
() カのつあいより,
S+ F- mg sting=0
.1.0+ F-2.1=0
F1)
3
(2) hのりあ より。
SeF- mgsn9: 0
3.6* F- 2.1=0
mg
* mgsin9.o31g
F-215c)。
の)
下向き

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

たこ焼き

まず、問題文に、物体は静止していた、と書かれているから、上向きには動いていません。
解答では、摩擦力の向きはわからないので、とりあえず、静止摩擦力が上向きに働くと仮定して式をたててます。
で、計算した結果、(1)では上向きに静止摩擦力が働く、(2)では下向きに働くとわかった、という問題です。

解答とは若干異なる考え方
確かに、摩擦力は運動を妨げる向きに働きます。
だから、今回は物体は斜面上向きに引かれているから、斜面下向きに摩擦力が働きそう、と思ってしまいますよね。
でも、今回は物体は、斜面上向きにf[N]で引かれていますが、斜面下向きにも重力の分力(mgsinθもしくはmgcosθ)2.1[N]で引かれていますよね。
ということは、(1)では斜面上向きに1.1[N]で引かれて2.1[N]の力で斜面下向きに引かれていますよね。
　ということは、これだけだと斜面下向きに動きますよね？
　でも、今回は、物体は静止していたらしいです。
　どういうことでしょうか？ポイントは、粗い斜面、ということです。
　粗いということは、摩擦力が働きます。
　で、静止していた、ということは、摩擦力のうち、動摩擦力ではなく静止摩擦力が働いているということです。
　向きはどうですか？(1)では物体は摩擦力がないと斜面下向きに動くんですよね？
　ということは、静止摩擦力は運動を妨げる向き、すなわち、斜面上向きに働きます。
というように、式を立てる前から、摩擦力の向きを予想することもできます。
同様に考えると、(2)では下向きに働く、ということは、予想できますよ。

解答では、向きを考えないで、とりあえず、どちらも上向きに働く、と仮定して式をたててます。

わからなければ質問してください。