Question

砂浜

物理の重ねた物体の運動の問題です。
(1)が分かりません。2枚目の写真の解説にある、運動方程式ma＝Fの「F」に摩擦力の「f」が入ることが理解できません。解説お願いします🙇‍♀️

重ねた物体の運動
右図のように、水平な床の上に質量 3.0kg
の板Bを置き,その上に質量2.0kgの物散一
体Aをのせる。床とBとの間には摩擦は
なく、AとBとの間の動摩擦係数を0.50
F41013
とする。 B に水平方向右向きに F〔N〕の力を加え, F の値を0から徐々に大きくし
ていった
センサー 20
摩擦力は、接触面の相対的
な動きを妨げる向きにはた
らく。
61 71 72
B
最大摩擦力, 動摩擦力の大
きさは,物体にはたらく垂直抗
力の大きさに比例する。垂直抗
力の大きさは、その方向の力の
つり合いから求める。
A
(1) F の値が29.4N を超えたとき, AがBの上をすべり始めた。 AとBとの間の
静止摩擦係数μはいくらか。
(2) F=39.2〔N〕 のとき, AとBの加速度の大きさはそれぞれいくらか。
#
BATTE
【解答 床から見ると,Aは右向きに動き出すから A にはたら
く水平方向の力は右向きである。 Aにはたらく水平方向の力
は摩擦力のみである。 よって, Aにはたらく摩擦力は右向き
となる。 Aにはたらく摩擦力の大きさをfとすると, 板Bには,
その反作用の力がはたらくから. B が A から受ける摩擦力は
大きさがfで左向きとなる。 また, AがBの上をすべる場合,
B から見ると A は左向きに動くから、Aにはたらく摩擦力は
右向きである。
AとBとの間ではたらく垂直抗力の大きさを N〔N〕,Bが床か
ら受ける垂直抗力の大きさを R〔N〕とする。
FRE
1 水の
と

S
るの。
(1) AがBに対してすべり出す直前につい
て考える。このとき、摩擦力は最大摩擦力
となり大きさはμNになる。 A B の水
平方向の運動方程式 ma=F(右向きを正と
する) と, A の鉛直方向の力
のつり合いより, A,Bの加
速度をα〔m/s²〕として,
A: 2.0a=f
B: 3.0a =29.4 -f
f=N, N=2.0×9.8
これらの式を解くと,
A4 = 0.60
(2) F > 29.4 [N] より AとBは異なる速度で動くので、 摩
擦力は動摩擦力となる。 したがって, A,Bの水平方向の運
動方程式 ma=F(右向きを正とする) と, A の鉛直方向の力
のつり合いより, A,B の加速度の大きさをそれぞれ a [m/s'],
ap〔m/s'] として
B
R
A
aste
N
f
2.0×9.8N
3.0×9.8 N
N
→f
B:3.0ap=39.20.50N
A : 2.0a = 0.50N
N = 2.0×9.8
これらの式を解くと, ^ = 4.9〔m/s2], ap = 9.8 [m/s2]
F
5

Answer 1

✨ 最佳解答 ✨

炭素

物理ではなんとなく力のつりあいを考えるので、質問者さんが不思議に思っているfの正体は、実はAにかかっている最大摩擦力の反作用の力だったんです。物理は感覚が大事なので、演習を積むことでなんとなくわかってくると思います。頑張ってください

砂浜

丁寧にありがとうございます。テスト間近なので助かりました！

炭素

いえいえ！2物体はそれぞれにかかる力をそれぞれに分けて考えます。もう一回復習してみてください