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なめらかな床の上に質量 2m、長さLの板が置いてあり, その左端に質量 4mの小さなおも
りを置いた。おもりと板との間の静止摩擦係数を 13 動摩擦係数を 1/2とし、重力加速度を g
とする。
図のように、おもりを水平方向右向きに力Fで引っ張る実験を行う。まず, F = 2mgとす
ると, 板とおもりは一体となって右方向に加速度 (1) xgで動き出した。このとき, おも
りと板との間に働いている摩擦力の大きさは (2) xmgとなっている。 力を少しずつ
大きくして同じ実験を行うと, F が (3) ×mg を超えたところで, はじめておもりは板の
上を滑ることがわかる。
次に, おもりと板が静止した状態から, F= 6mg として実験を行うと, 板とおもりは別々に
動き出し, おもりの加速度は (4) xgであった。 この実験では, おもりは動き始めてから
√
の時間で板の右端から落下した。 おもりが落下するまでに板が移動した距離は
(6) ×Lと求められる。
4m
[E]
2m
