人間が横方向に押す力

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質問者：PAPATIN329
質問日時：2025/01/10 14:52
回答数：5件

こんにちは、今年初質問です。
正月番組の力自慢で壁体の両側からアスリートが押し合う競技があります。
人間がモノを横に押す力とはどのように考えたらいいでしょうか？
そのアスリートの体重が100㎏であれば静止状態で下向きに100㎏（1G）で押している訳ですが、
先ずこの状態では横方向にはゼロなのでしょうか？
でそこから先ず足で床を踏み込んでその反発力が胴体を通って、肩、腕まで伝わり、
肩、腕で更に突っ張って最終的な加力点（両手のひら）でどのくらいの力になっているのでしょうか？
体重の2，3倍？それともこの場合体重は関係が無い？
重量挙げの重量クラスの選手は200㎏以上挙げるそうですが横にも最低でも200㎏？
それともこれの数倍？
そもそも横方向の力は感覚的に掴みにくいです。
例えば10㎏の荷物を垂直に持ち上げるのならこんなもんだろうと察しは付きますが、
自分が10㎏で横から押される、となると見当が付きません。
電車内でブレーキが掛かった時のような感じでしょうか？
でもそれが10㎏なのか100㎏なのか、全然見当が付かない訳です。
よろしくお願いいたします。

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回答 (5件)

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No.5

回答者： tknakamuri
回答日時：2025/01/17 11:43

静止摩擦係数が 0～ 1 なんて縛りは有りませんよ。

最大静止摩擦というのは「かみ合い」「引っ掛かり」が
壊れる寸前の力です。

「かみ合い」「引っ掛かり」が強靭ならいくらでも大きくなります。

例えば、ゴムと紙との間の静止摩擦係数は１を超える場合があります。

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No.4

回答者：ありものがたり
回答日時：2025/01/11 07:56

すり足で準静的に移動するなら、床にかけられる力は

足底の摩擦力だけですが、
人体は剛体ではないので、重心移動をともなって
床面を斜めに蹴ることができます。このとき、
蹴った力の水平成分の反力を他の物体にかけることができます。
その力の大きさは、体重ではなく脚の筋力によります。

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No.3

回答者： himagene
回答日時：2025/01/10 16:34

#2さんが書かれているように、くつ（あるいは足）と床の摩擦力が本質です。

分かりにくかったら、氷の上であるいはローラースケートを履いて同じことをやる場合を考えてみてはどうですか。

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この回答へのお礼

そこは理解しました。
どうもありがとうございました。

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お礼日時：2025/01/10 17:04

No.2

回答者： yhr2
回答日時：2025/01/10 15:15

「横方向の力」は、基本的に「床との間の摩擦力」です。

高校物理では「滑り出す前の最大静止摩擦力は、垂直抗力に『静止摩擦係数』をかけたもの」として定義されます。
同じ体重であれば、床から受ける垂直抗力は同じですから、靴と床の『静止摩擦係数』の大きい方が勝ちます。
靴と床の『静止摩擦係数』が同じなら、垂直抗力が大きい、つまり重力が大きい＝体重が大きい方が有利です。

この場合「体重の何倍」という「重さ」で表現するのは物理的にはナンセンスであり、「体重（重さ）に働く重力」という「力の大きさ」で議論します。
「10 kg で押される」「100 kg で押される」ということはあり得ず、「10 kg の重さにかかる重力 10 kgf（キログラム重、キログラム・フォース）= 98 ニュートン、「100 kg の重さにかかる重力 100 kgf（キログラム重、キログラム・フォース）= 980 ニュートンということになります。
10 kgf とは 10 kg のものを持ち上げるときの力、100 kgf とは 100 kg のものを持ち上げるときの力と考えればよいです。
『静止摩擦係数』は「0～1 の間の値、靴と床なら 0.3～0.5 程度でしょうから、「100 kg の体重の人が押す力」は「30 kg ～ 50 kg のものを持ち上げるときの力」ぐらいと考えればよいです。

一度動き出した後の「動摩擦」は、動き始めるときの「最大静止摩擦」よりも小さいので、一度靴と床が滑り出したらもはや勝ち目はないでしょう。