長方形の物体を横にしても縦にしても摩擦力が変わらないのが不思議でしょうがないんです 直感的には、横の

長方形の物体を横にしても縦にしても摩擦力が変わらないのが不思議でしょうがないんです
直感的には、横の方が接地面が大きいのでより大きな摩擦力が加わりそうに感じます
いったいどのような理由なのでしょうか？

質問者からの補足コメント

• 大学の先生が、摩擦力は奥深いんですよ〜と仰っていたので、自分には到底考えれないような奥の深い理由があるのでは…と思い質問させていただいた次第です

    補足日時：2018/04/24 16:07

No.6 回答者： tknakamuri 回答日時： 2018/04/25 13:03

単位面積あたりの動摩擦は接地圧力に比例すると仮定すると、

その比例定数をμとすれば

摩擦力=μPS (S: 接地面積、P 接地圧力)

P=mg/S

だから

摩擦力=μmg/S・S=μmg

この仮定はそうおかしいとは思えませんが
いかがでしょう。

No.5 回答者： jinvalfer 回答日時： 2018/04/24 23:26

摩擦力は抗力を分解した力です。

垂直抗力は重力と力の大きさが同じなので、例え横や縦にしたとしても質量が変わったりしない限り垂直抗力の大きさは変わることがないので摩擦力も変わらないということです。

No.4 回答者： yhr2 回答日時： 2018/04/24 16:10

厳密には変わるでしょう。

高校物理では、摩擦力は「垂直抗力」と「摩擦係数」で決まる、と理想的な条件で考えるのでそうなります。

ただ、その理想的な条件で考えれば、「圧力」（=単位面積に働く力）という観点で見れば、物体の重量は同じなので、
・接地面が大きければ、その分「圧力」は小さい
・接地面が小さければ、その分「圧力」は大きい
ということです。つまり
　　圧力 × 面積 = 働く力 = 物体の重力
は置き方を変えても一定なのです。

No.3 回答者： mapascal 回答日時： 2018/04/24 16:07

ミクロ的に見ると重さによって接触面積が変わるとも考えます。

なので、縦にしても横にしても接触面積が変わらないので抵抗が変わらないのです。

No.2 回答者： S.virtue 回答日時： 2018/04/24 16:05

単純に考えるなら、接地面積にかかる重量配分じゃないですかね。

No.1 回答者： XR500 回答日時： 2018/04/24 16:05

重さが同じだから。

縦にしても横にしても動かす力は同じでしょ。それが摩擦力。