あらい水平面上を,質量m[kg] の物体が右向
きに速さ vo〔m/s] で動き出し, ある距離を進んで
静止した。物体と面との間の動摩擦係数をμ'
重力加速度の大きさをg〔m/s2〕とする。
(1) 物体の加速度の向きと大きさを求めよ。
m
Vo->
v=0
(2) 物体が動き出してから静止するまでに進んだ距離 [[m] を求めよ。
解答 (1) 物体には, 重力 mg 〔N〕, 垂直抗力 N[N]
および動摩擦力F'〔N〕がはたらく。
・鉛直方向の力のつりあい N=mg
→正 垂直抗力 N
•
動摩擦力の大きさ
F'=μ'N=μ'mg
ひ
右向きを正の向きとし, 加速度をα 〔m/s2〕 とする。
物体の運動方程式 (水平方向) は,
動摩擦力 F'
ma=μ'mg 動摩擦力は左向きをつける
よって, a=-μ'g[m/s] 左向きにμ'g[m/s2]
(2) 動き出してからの変位がx=l[m] のとき, v=0m/s
これらとa=-μ'g[m/s] をv-v2=2axに代入して
002
02-vo2=-2μ'gl よって,2μ'g
・〔m〕
運動の向き
と逆向き
重力 mg
物体が右向きに動いているから
といって, 右向きに力がはたら
くとしてはならない!
