摩擦力

水平面に置いた質量m[kg]の物体を、水平から角度θだけ上方に傾いた方向にFの力を加えて引いたとき、物体が運動するためのFの大きさを求めよ。このとき、静止摩擦係数をμとする。
回答よろしくお願いします。

No.3 回答者： gohtraw 回答日時： 2009/09/30 08:10

＃１です。

＃２さんのご指摘のとおりです。重力からＦの垂直成分を引いて摩擦係数を掛ければいいやと思ってしまったので釣り合いについてきちんと書くことを失念致しました。

No.2 回答者： naniwacchi 回答日時： 2009/09/30 00:21

気になったところがあります。

#1の方の回答では、次のように書かれています。
（１）垂直方向
　　・重力
　　・Ｆの垂直成分

が、これでは重力＝Fの垂直成分となるので、「持ち上げている」ことと同じになってしまいます。
また、（重力）＞（Ｆの垂直成分）では、水平面にめり込んでしまいます。

水平面を滑るということは、垂直方向には力がつり合っているということです。
つまり、上の2力に加えて「垂直抗力」があります。

そもそも、摩擦力は最大静止摩擦力、動摩擦力ともに
（摩擦力）＝（摩擦係数）×（垂直抗力）
の形として与えられます。


この状況は実生活でも実感できるような内容です。
「タイヤ引き」や「テニスのコートならし（ローラーと呼ぶのでしょうか）」をするとき、
真横に引っ張るよりも、少し上目に引いた方が力が少なく（軽く）てすみます。

No.1 回答者： gohtraw 回答日時： 2009/09/29 22:54

物体にかかる力は

（１）垂直方向
　　・重力
　　・Ｆの垂直成分
（２）水平方向
　　・静止摩擦力
　　・Ｆの水平成分

考え方としては
　　・静止摩擦力は（１）の力と関連があります。
　　・Ｆの水平成分＝静止摩擦力となったとき物体は運動します。