物理基礎、静止摩擦力について この場合、どうして張力T=m1と考えられるのでしょうか？

物理基礎、静止摩擦力について

この場合、どうして張力T=m1と考えられるのでしょうか？

質問者からの補足コメント

• ちなみに、問題はこちらになります
  ①

  
    補足日時：2018/09/22 22:45

• ②

  
    補足日時：2018/09/22 22:46

• ③

  
    補足日時：2018/09/22 22:46

• 問３の問題になります

    補足日時：2018/09/22 22:47

No.5 回答者： fxq11011 回答日時： 2018/09/23 18:53

別に無理にT1なんか設定の必要ありません。

ｍｇ重の力が紐にかかり、さらに紐から木片にかかります、それだけです。
その力が木片と、台の平面の摩擦による抵抗より小さいと木片は動きません、ｍｇ重の値を大きくして木片にかかる力を大きくして行けば、やがて最大静止摩擦を超えたところで、木片は動き出します。
動き出しても、重りから受ける力は変わりません（ｍｇ重）、したがって紐にかかる張力も変わりません、木片の動きは、重りが重力加速を受けて発生するｍｇ重×速度のエネルギーから、滑り摩擦の損失、木片の質量を加速させるのに必要なエネルギーを差し引いた、エネルギーによる加速度運動になります。
突然動きだした・・・・・・。
同じ摩擦面でも静止摩擦は動き出す直前が最大。
動きだせば、滑り摩擦は最大静止摩擦に比べ相等に小さくなります、言い換えれば一旦動けば摩擦が急激に小さくなる、なんのことはない、つっかいぼうを外せば急に倒れるのと何も変わりません、摩擦という、つっかい棒が急になくなった（弱くなった）。

No.4 回答者： googoo900 回答日時： 2018/09/23 14:43

>この場合、どうして張力T=m1と考えられるのでしょうか？

T=m1ではなく、T=m1*g　です。　（揚げ足取りになっていたらすみません）

静止摩擦係数は、静止状態で動き出す直前の摩擦係数のことです。（最大静止摩擦係数ともいいます）
したがって、静止摩擦係数をだすときの張力は動き出す直前の値になります。このときのおもりの質量は写真②のグラフからm1であると判断できます。

動き出す直前のつりあいを考えると、
木片の摩擦力＝ひもの張力
μMg＝m1g
μ＝m1/M　　　　→　答　4番です

No.3 回答者： fxq11011 回答日時： 2018/09/23 10:34

動き出しても、木片にかかる力はｍで変わりません、当然動き始めたときはｍ１であっても、それがその時の重りの重さ（ｍ）ですね。

紐の張力がｍ１でないと木片にｍ１の力働きません。
重りの重さは重力加速によるものです、重力加速はどの方向に運動していても、大きさ、方向は変化しません、重力加速度に限りません加速度の定義がそうです、加速度の単位は、時間当たり、ではなく時間の二乗に比例して、になっていますね。
簡単に考えれば木片にかかる力は、重りの重さｍｇです、物理では正確？にはｍｇ重、ですね（ｍｇ×地球の重力加速度？）、この力は重りが落下（自由落下状態でも）していても、他の力で上に持ち上げられていても変わりません。
結論として、重りが自由落下も可能な状態なら、木片にかかる力＝紐の張力はその時の重りのｍｇ重、です。

No.2 回答者： yhr2 回答日時： 2018/09/22 23:37

「動き出すかどうかぎりぎりのときの張力」だからです。

つまり、まだ動いていない「つり合っている」状態だから、「加速度」を発生させる力はないということです。

もし加速度が発生しているなら、

　m1*g - T1 = m1*a　　　①

の加速度 a で運動することになります。

この運動方程式①で、静止している、つまり加速度 a=0 であれば

　m1*g - T1 = 0

従って

　m1*g = T1

です。

問3は、これが最大静止摩擦力

　μ*M*g

に等しいので（この最大静止摩擦力が、T1 となって m1*g とつり合っている）

　m1*g = μ*M*g

より

　μ = m1/M

No.1 回答者： t_fumiaki 回答日時： 2018/09/22 22:53

>>どうして張力T=m1と考えられるのでしょうか？

力が釣り合って止まってるんだから当たり前。

T>m1だったら、物体m1は上へ上へと動く。
T<m1だったら、物体m1は下へ下へと動く。