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例えば、水平な机の上においた物体に対して力を加えて、右向きに運動させたら、進行方向逆向き、つまり左向きに摩擦力がはたらきます。このとき物体は机から左向きの力を受けていることになるので、作用反作用の法則により、机は右向きに力を受けていることになります。机はそんな小さな力じゃ簡単には動かないし、そもそも動く物体にしか興味ないから、いつもは意識できていないかもしれませんが、今回は、物体Bが動くので普通に右向きに力を受けます。

ここからの話は高校内容を含みます。
摩擦力は、力を加えていても摩擦力によって静止しているとき(止まっているトラックに力を加えても摩擦力で動かないような場合)と、動いている物体に摩擦力がはたらく場合(芝生の上をボールが転がるような場合)で異なる大きさの力がはたらきます。止まっているときの摩擦力は加えた力に応じて釣り合いを保つように変化しますが、1度動き出したら摩擦力は変わらず一定の値をとります。つまり、水平な地面の上に置いた物体を紐で引っ張ると、最初は止まっていますが、どんどん紐を引く力を大きくしていくと、「もう踏ん張れない!」となって物体は動き出すということです。綱引きで、1度滑り出すとズルズルと滑っていくのは、止まっているときよりも摩擦力が小さくなるからです。

問題文に書いてあるように、物体AとBは最初「一体となって運動」していて、その後「外れて動き」ました。これの意味がよく分からないと思います。

物体Bに質量を持たない小人が乗っていると思ってください。この小人から見ると、さっきの地面の上で引っ張るケースと同じことが起こっています。最初の状態では、小人から見ると地面(すなわち物体B)の上でAが静止しているように見えています。しかし、実際には小人が乗っているB自身も動いているので、我々の目線からすると、B上で静止するAはAとBが一体となって動いているように見えるのです。力Fが大きくなると、小人から見ると、地面(すなわち物体B)の上でAが止まっていられず、引っ張った向き(右向き)に動き出すように見えます。しかし我々の目線からするとBも動いているので、B上で動き出したAは、右向きに動くB上でAがさらに右にズレたように見えるのです。したがって、Aの方が早く動き出します。

ブドウくん

すみません、AとBを完全に逆で解説しています。

のんのん

反応遅れました!
ありがとうございます!

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