✨ 最佳解答 ✨
物体はいずれの場合も静止していた
ⅠⅠ
いずれの場合も物体に加わる力はつりあっていた
※力がつりあっている＝合力は0でしたよね。
ということで、力のつり合いの式(合力=0の式)をたてて考える。
そのために、物体に加わる力をすべて図に書き込む。
そして、それぞれの力を斜面方向と、斜面に垂直な方向に分解する。
静止摩擦力は斜面方向なので、斜面方向で力のつり合いの式をたてる。
斜面方向に働く力は、斜面上向きのfと、向き不明の静止摩擦力と、
斜面下向きの重力の分力1.0×9.8×1/2ですよね。
今回は、静止摩擦力が斜面下向きと考えて式をたててみた。
斜面下向きを正とすると、斜面方向の力のつり合いの式は
(1)(－2.0)+(+静止摩擦力)+(+1.0×9.8×1/2)=0
すなわち、静止摩擦力＝2.0－1.0×9.8×1/2
＝2.0－4.9
＝－2.9
すなわち、静止摩擦力の向きは斜面上向きで大きさは2.9[N]
(2)(－6.0)+(+静止摩擦力)+(+1.0×9.8×1/2)=0
すなわち、静止摩擦力＝6.0－1.0×9.8×1/2
＝6.0－4.9
＝1.1
すなわち、静止摩擦力の向きは斜面下向きで大きさは1.1[N]
(3)(－4.9)+(+静止摩擦力)+(+1.0×9.8×1/2)=0
すなわち、静止摩擦力＝4.9－1.0×9.8×1/2
＝4.9－4.9
＝0
すなわち、静止摩擦力は働いていない。
分からなければ質問してください。
別に、静止摩擦力が斜面上向きだと仮定して式をたててもよいですよ。
後、彩さんのように、運動方程式から求めることもできますよ。
運動方程式を用いて求める方法
物体はいずれの場合も静止していた＝ いずれの場合も加速度a=0
静止摩擦力が斜面下向きであると仮定し、斜面下向きを正とすると、斜面方向の運動方程式は、
(1)1.0×0=(+1.0×9.8×1/2)+(+静止摩擦力)+(－2.0)すなわち、
0=(+1.0×9.8×1/2)+(+静止摩擦力)+(－2.0) ←上と同じ式になりますよね。
(2)1.0×0=(+1.0×9.8×1/2)+(+静止摩擦力)+(－6.0)すなわち、
0=(+1.0×9.8×1/2)+(+静止摩擦力)+(－6.0) ←上と同じ式になりますよね。
(3)1.0×0=(+1.0×9.8×1/2)+(+静止摩擦力)+(－4.9)すなわち、
0=(+1.0×9.8×1/2)+(+静止摩擦力)+(－4.9) ←上と同じ式になりますよね。
分からなければ質問してください。
もちろん、斜面上向きを正として式をたててもよいですよ。