例題2 運動の法則 (接触する2物体の運動)
図のように、なめらかな水平面上に置かれた、質量 M [kg]
の物体Aと質量m[kg]の物体Bがある。 物体Aの左端を水
平方向に F [N] の力で押した。 物体Aに生じる加速度の大
きさと、物体Aが物体Bに及ぼす力の大きさを求めよ。
【解法】 物体Aの左端をFの力で押すと、物体Aは物体B
を押すことになる。物体Aが物体Bを押す力の大きさを
N [N] とすれば,作用・反作用の法則より、物体Bは物体A
を大きさNの力で押し返すことになる。 物体Aと物体Bは
どちらも鉛直方向には動かないので、鉛直方向の力の合力は
0 である。 物体Aに生じる加速度の大きさをq [m/s'] とす
れば,物体Bも加速度αで運動する。 物体Aの運動方程式は,
Ma=(OF-N)
物体Bの運動方程式は,
ma=N
となるので,この2式より,
F
Mth
1
AI
N=
/①
mF
い
Mth
F
A
M
垂直抗力
MA
a
B
m
垂直抗力
重力
重力
BRingsa
Batistes
I
