同型の椅子2脚を用い、片方の椅子に乗って他方をゆっくりと引きます。
 
 その際、他方の椅子には何も乗せない場合、自分より重い物を乗せた場合、の

 両方の場合について、それぞれ2つの物が引き合うとどのような動き方になるか

 教えて下さい。

A 回答 (1件)

単純に物理法則を考えますと、摩擦力のみに依存するように思います。


1.「作用反作用の法則」により、自分が引くと同時に、自分には相手から引かれる力が発生し、その力の(方向は逆ですが)大きさは等しい。
2.「同型の椅子」「同じ床材」と考えるとその両者の(静止)摩擦係数は等しい
3.(静止)摩擦力は床からの抗力(自重によって床を押す力の反作用力)に比例する。
以上の条件を満たす場合は、重い方が摩擦力が大きいため、(1)で示した力が軽い方の静止摩擦力を超えた時点で、軽い方が先に動き(滑り)出します。一旦滑り出すと動摩擦係数の方が一般的に小さいため、同じ速度で引っ張る限り止まることは出来ないはずです。
よって動くのは、
>他方の椅子には何も乗せない場合、
何も乗せていない椅子が動きます。
>自分より重い物を乗せた場合、
自分が乗っている椅子が動きます。

但し、
1.椅子にはキャスター等の車が無い。(転がる場合は上記とは別の摩擦が関係します。)
2.「ゆっくりと同じ速度で引っ張る」と仮定しています。(同じ力で引っ張る場合は速度が変化しますが、動く方は変わらないはずです。)
3.「途中でコケル」等の落ちは無しです。
こんなもんでいかがでしょうか?
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この回答へのお礼

 早速のお答え感謝いたします。実にわかり易く これなら自信をもって 子供に

 説明できます。これからも 宜しく お願いいたします。

お礼日時:2001/09/22 09:01

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>物体Aが、物体Bの2倍のエネルギーを持つことになってしまうのでしょうか?

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>その場合、同じ力を同じ時間加えた場合でも、軽い物の方が高い運動エネルギーを持つ(より、他の物を押すエネルギーが大きい)ということになってしまうのでしょうか?

エネルギーを2倍持っていれば他の物体に2倍の仕事をすることが出来ます。

>現実には、軽い物を押して速く動かし他の物にぶつけるより、重い物を押してゆっくり動かし他の物にぶつけた方が、他の物を大きく動かせるように思うのですが…

言っておられる場面が理解しにくいです。
「ぶつけた結果の速度は」ということと「ぶつける前に物体を加速する時の力の加え方」とが混ざっています。

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>物体Aが、物体Bの2倍のエネルギーを持つことになってしまうのでしょうか?

そうなります。

>その場合、同じ力を同じ時間加えた場合でも、軽い物の方が高い運動エネルギーを持つ(より、他の物を押すエネルギーが大きい)ということになってしまうのでしょうか?

エネルギーを2倍持っていれば他の物体に2倍の仕事をすることが出来ます。

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http://www.iris.dti.ne.jp/~post/onpa/07.html
http://www.starfleet.ac/~inu/suono/suono01.html

参考URL:http://www.ricen.hokkaido-c.ed.jp/444computer/buturi/sopurano/rikoda1.html


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