Question

キャラメル

問題の下の考え方のところで、物体に働く力が図示されている方なのですが、動摩擦力が左向きでは無く右向きに働いているのはどうしてですか？吹き出しの文章では少し理解しにくいので、教えていただきたいです。解説よろしくお願いします🙇‍♀️

4. 運動の法則 45
〈発展例題」79 運動する台車上をすべる物体 -
図のように,水平な床の上に置かれた質量 M,
長さ1の台車の右端に質量 m の物体をのせ, 台
車を水平石向きに大きさ Fの力で引いたところ,
その瞬間に物体は台車の上をすべり出した。物
体が台車の上をすべっている間の,物体と台車の
運動を考える。物体と台車との間の動摩擦係数をμ、, 重力加速度の大きさをgと
する。また,台車と床との間の摩擦は無視でき, 物体の大きさは十分に小さいもの
m
F
M
とする。
(1) 物体および台車の床に対する加速度の大きさはそれぞれいくらか。
(2) 物体がすべり出してから時間tの間に, 物体および台車が床に対して移動する
距離はそれぞれいくらか(この間, 物体は台車の上にあるものとする)。
(3) 物体が台車から離れるまでに,台車は距離Lだけ床の上を移動した。 Lをμ,
1, F, g, m, M を用いて表せ。
(京都産業大改)
考え方 N[物←台](垂直抗力)
鉛直方向の
力のつりあい
(物体)
物体
R[台一床
台車
物体は台車から
の摩擦力により
水平右向きに引
→Q
-B
F'[台一物)
N=mg
F
R=Mg+N(台車)
F'[物←台]
動摩擦力 F'
mg[物←地)
きずられる
N[台一物] Mg[台←地]
F'=μ'N=μ'mg

考え方 N[物一台] (垂直抗力)
物体
物体は台車から
0 =
の摩擦力により
F'[物←台]
水平右向きに引
mg [物←地]
きずられる

物理基礎

Answer 1

✨ คำตอบที่ดีที่สุด ✨

ヤンニョムチキン🍗

この問題において摩擦は
1.物体が台車からうける摩擦
2.台車が物体からうける摩擦
の2種類が存在しているので多分これは1の方を示しているのだと思います。1の摩擦は台車の進む方向とは逆に摩擦が生じているのではないでしょうか。

キャラメル

ありがとうございます。
台車が右に進んでいて、摩擦は左の方向に生じると思っていたのですが、図を見ると台車と同じ方向に矢印が向いているので、ん？と思ったのですが、どう考えたらいいんでしょうか。

ヤンニョムチキン🍗

すみません🙇‍♂️私が間違ってました。
物体が台車から生じている摩擦を受けているので台車が引っ張られると物体は慣性の法則でその場に留まろうとするので、台車の引かれる側に摩擦が生じているのだと思います

キャラメル

ありがとうございます！
では、物体が動くもの（台車など）の上に置いてある時は、物体と下の動くものの間に両方の摩擦が働くという考え方でいいのでしょうか？

ヤンニョムチキン🍗

｢物体と台車の間に摩擦は働かないものとする｣といった言葉が無ければそう考えますよ

キャラメル

わかりました！
モヤモヤしていたところが理解できたので、とてもスッキリしました。わかりやすく教えていただきありがとうございます🙇‍♀️