なぜ傾き始める条件がF＜μNなのですか？ 静止摩擦力がなぜ最大摩擦力に達しないことが条件なのかぜひ教

なぜ傾き始める条件がF＜μNなのですか？
静止摩擦力がなぜ最大摩擦力に達しないことが条件なのかぜひ教えてください
2の問題です。

No.2 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2023/09/26 20:53

「最大摩擦力」という言い方はちょっと舌足らずかも。

「最大静止摩擦力」というべきでしょうね。

動き出すまでの「静止しているとき」の摩擦力が「静止摩擦力」で、
　静止摩擦力 = 加えた力
なので、物体に働く合力は
　F = 加えた力 - 静止摩擦力 = 0
であり、物体の加速度は
　F = ma = 0
から
　a = 0
つまり静止したまま。

それが、「最大静止摩擦力 ≦ 加えた力」になれば動き出す。
つまり「動き出す瞬間の静止摩擦力」を「最大静止摩擦力」と呼ぶ。
最大静止摩擦力 f は、垂直抗力を N、静止摩擦係数を μ として
　f = μN
と表す。

滑り出さずに傾くのだから、加えた力はまだ「最大静止摩擦力」に達していないということ。「最大静止摩擦力」に達したら「滑り出す」からね。
なので
　加えた力 < 最大静止摩擦力(f = μN)

解説で「傾き始めるときの静止摩擦力 F が」と言っているのも紛らわしい。
上に書いたように
　静止摩擦力 = 加えた力
なので、
「傾き始めるときの押す力が、最大静止摩擦力よりも小さければよい」
といった方が分かりやすいでしょう。

分かっている人が読めばそれで分かるけど、理解途上の人への説明としてはやや不親切かも。

No.1 回答者： ありものがたり 回答日時： 2023/09/26 19:07

「最大摩擦力」というのが「最大静止摩擦力」の略であるというのは解りますか？

算出した静止摩擦力であるべきものが最大摩擦力を超えてしまったら、
それはもう静止摩擦力ではない。
接触点で両物体は滑り出して、摩擦力は動摩擦力になってしまいます。