高一物理 画像あり 〔 物理ワーク 45ページ 92番 〕 斜面に摩擦があり、A との間の静止摩擦係

高一物理 画像あり

〔 物理ワーク 45ページ 92番 〕

斜面に摩擦があり、A との間の静止摩擦係数を0.50とする。
(3) Bを静かにはなしたとき、A, Bは動き出すか、静止したままかを答えよ。

という問題です。

Fo（最大静止摩擦力）には、向きはないのでしょうか？

また、F0＞Fのときは静止していて、Fのほうが大きくなると物体が動くということでしょうか？

教えて下さると助かります(* .ˬ.)‪ෆ‪.*･ﾟ

No.2 回答者： tknakamuri 回答日時： 2023/10/02 09:07

無いですね。

F0 = μN ですが、垂直抗力 N は正なので
F0 が負になることはないし、静止摩擦との関係は

写真では F(静止摩擦) は「大きさ」(絶対値)なので、
静止の条件は

F0 > F

でよいでしょう。

勿論 Fを計算するとき、力の方向(正負)を意識しないと
駄目ですよ。そういう意味で、方向をきっちり意識して
計算し、最後に絶対値をとって最大静止摩擦と比べるのが
吉です。

この回答へのお礼

最大静止摩擦力は絶対値をとることが大切なのですね！！ありがとうございます !!

お礼日時：2023/10/03 13:35

No.1 回答者： yhr2 回答日時： 2023/10/01 23:16

同じような質問を何回もしていますね。

止まっているものに働く「静止摩擦力」（動かすまいとする力）、それがいよいよ動き出すときの力が「最大静止摩擦力」。
当然「働く力（複数ある場合にはそれらの合力）」と「逆方向」（運動をさせない方向）に働きます。

動いているものを止めようとする力（運動方向と逆向き）は「動摩擦力」で別なものです。

＞Fo（最大静止摩擦力）には、向きはないのでしょうか？

当然向きがあります。
上に書いたように「働く力（複数ある場合にはそれらの合力）」と「逆方向」（運動をさせない方向）です。

お示しの問題の場合には、
・Ｂの重力が張力 T を介して A に働きます。斜面上方向に 58.8 N。
・Ａには重力の斜面方向の成分が、斜面下方向に 39.2 N。
その合力は
・斜面上方向に
　58.8 - 39.2 = 19.6 N
なので、「静止摩擦力」「最大静止摩擦力」は
・斜面下方向
に働くことになります。

もし物体Ｂがなくて、Ａに働く力が「斜面下向きの重力成分：39.2 N」だけだったら、「静止摩擦力」「最大静止摩擦力」は
・斜面上方向
に働くことになります。

いずれの場合にも、「静止摩擦力」は「働く力（複数ある場合にはそれらの合力）」と「逆方向」（運動をさせない方向）に働きます。
その力を大きくしていって「動き出す」ときの「静止摩擦力」を「最大静止摩擦力」と呼びます。

＞また、F0＞Fのときは静止していて、Fのほうが大きくなると物体が動くということでしょうか？

そうです。
なので F0 を「最大」静止摩擦力と呼ぶのです。

ただし、ここで「F」が「働く力」なのか「それに抵抗する静止摩擦力」なのかをきちんと区別する必要があります。（「働く力」と「動き出す前の静止摩擦力」は同じ大きさで、向きが逆向きですから）
お示しの問題の場合には、F は「静止摩擦力」ですね。

この回答へのお礼

ありがとうございます !!

お礼日時：2023/10/03 13:34