Question

とりさん

(2)(3)の垂直抗力が、9.8では成り立たない理由を教えてください🙇‍♂️

贈概諾 あらい水平面上での運動 右図のように, 水平であら
面をもつ机の上に質量 1.0 kg の物体が置いてある。この物体
に. 水平から仰角 30' の向きに大ききr【〔N]の力を加え続けた<

机の面と物体との間の静止摩擦係数を 訪  動摩接係数を 0.50 とする。

(1) ア=4.0【NJのとき, 物体は動かなかった。 摩擦力の大きさはいくらか。

(2) の値をいくらより大きくしたとき, 物体はすべり出机か。       > での

(3) =8.0【NJのとき, 物体の加速度の大きるはいくらか。          財
ノル

au   0 万 1日ソノノリンン2病
    (og  =0
ED

 ox谷44 0x二だ=3.46

=3.5【NJ
(2) 物体が ぶすべり出す直前の加えた力の
水平成分の大きさは, 最大摩擦力の
大ききさに等しい。 このときの垂直抗
力の大ききを AIN]とすると。 水平方
向の力のつり合いより,
方パー7cos30=0
鉛直方向の力のつり合いより,
パ+アsm30'-1.0X9.8=0
この2 式を連立させて解くと 刀=4.9INJ
(3) 加速度の大きさを4[m/s, 垂直
抗力の大きさをが [N)とすると
水平方向の運動方程式 及Z =# は-
右向きを正として.

 

 

 

     

 

 

 

 

 

が +8.0sin30'-] 0x9. 8=  0.8      7 デ    「
この2式を連立させて解く と           6

2こん073-2.9*w4.0xW79- 9.9=4 請 4

しり用生生

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

たこ焼き

(2)(3)もし、垂直抗力が9.8であった場合、
　鉛直方向の力のつり合いの式は(+9.8)+(+Fsin30°)+(-1.0×9.8)=0すなわち
　　　　　　　　　　　　　　　 9.8+Fsin30°－1.0×9.8=0になりますよね。
　これを解くとF=0になってしまいます。
今回F=0ですか？力を加えてないのですか？違いますよね。

とりさん

回答ありがとうございます！
どういう原理でこの垂直抗力は重力×質量で求められなくなったのですか？教えてください🙇‍♂️

たこ焼き

もともと、垂直抗力＝重力加速度×質量ではないです
重力加速度×質量で求まるのは、重力(の大きさ)です。
例えば、画像の[1]のように物体に働く力が垂直抗力Nと重力だけであった場合、
上向きを正とすると、力のつり合いより、(+N)+(-mg)=0すなわちN－mg=0であるから、
垂直抗力N=mgになります。
画像の[2]のように物体に働く力が垂直抗力Nと重力と弾性力だけであった場合、
上向きを正とすると、力のつり合いより、(+N)+(-mg)+(+kx)=0すなわちN－mg+kx=0であるから、垂直抗力N=mg－kxになります。

分からなければ質問してください

とりさん

ありがとうございます！スッキリしました