Question

成瀬

先程同じような質問をしたのですが、この場合は何故下向きと分かるのですか？

傾きの角が 30*のあらい斜面上にある質量 0.50kg の物体を, 斜面にそっ
て上向きに軽い糸で引く。 引く力ア【N]を大きくしていったとき. 物体
が動き始める直前のの大きさを求めよ。 物体と斜面との間の静止大拉
係数を-才,  重力加速度の大きさを 9.8m/ss とする。

斜面上の物体にはたらく力は, 重力, 垂直抗
力, 静止摩擦力、糸が引く力の 4 つである。
静止摩擦力は, 物体が動き始める直前なので

ーーnーm ーーーーーーーーmーーーーー"
斜面方向下向きの最大摩擦力となる。物体の

 

質量やカの大きさなどを文字で表す。

 

物体の質量を 7z [kg], 重力加速度の大きき
を g【m/s?〕), 垂直抗力の大ききを /〔N], 静
止摩擦係数を 最大摩擦力の大きさを
7。【N] とする。 物体にはたらく力を斜面に
平行な成分と斜面に垂直な成分とに分解する。
物体が動きだす直前は物体にはたらく力がつ
りあっている。

斜面に平行な方向の力のつりあいの式は

プーzzgsin30"一訪モ0①
斜面に垂直な方向の力のつりあいの式は
パーがgcos30"モ0 tt②③
②式より ルーツテoN
ここで, ーー (N
①式より アテzzgsin30"十が
ユエュマ3 坊)
=しま 2 ^ 3 779
テ0.50X9.8

4.9N

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

哲治

つまり摩擦力とは動きを妨げる力なんです。
この場合は上向きに引っ張って、上向きに動き出すのを妨げるのだから、摩擦力は下向きに働くわけなんです。

成瀬

先程質問させて頂いた問題の様に、この摩擦力は重力に逆らって上向きに働くことは考えられないのでしょうか？fの大きさが不明なので、下向きにはたらくと判断出来なくないですか？

哲治

問題をよく読んでくださいね。
「動き始める直前」とありますね！
つまり上に動き始める直前なんです。
だから摩擦力は下向きなんです。

哲治

逆にもし摩擦力が上向きなら下に物体がずり落ちようとしてるわけだから、上に動き始める直前ではあり得ないわけなんです。

成瀬

なるほど……！！！✨納得しました！ありがとうございます😭

重ねて質問申し訳ありません。
この問題の解答の中には正の向きが示されているのですが、先程回答を頂いた問題(写真↓)にはどちらが正の向きかを記述していないのにも関わらず、【上向き】を正として計算していました。
これは何故書いてなくても正解なのですか？

哲治

大学物理では座標系を設定するのは基本なんだけれど、高校物理ではそこらはすごく曖昧なんですよね。
だからことわりなければ上向きが正でしょみたいなのよくテキストでもあるんですよね。
大学生からすると、それすごく気持ち悪いんですけどね。笑

成瀬

なるほど…そういう事なんですね！
凄く気にするようにしていたので変な感じです…笑
何度もありがとうございました！