小文字のn(任意の自然数)ではなくNです
1枚目の下の方にAとBとの間ではたらく垂直抗力の大きさをNとする。とことわりがあります。
運動方程式ma=Fと
摩擦力の式F'=μ'Nです。 F'が動摩擦力、μ'が動摩擦係数、Nが垂直抗力です
物理
高校生
(2)で2.0a=0.5nや3.0a=39.2-0.5nとnをかけていますがなぜかけているのでしょうか?どういう公式を使っているんでしょうか?
例題16 重ねた物体の運動
右図のように、 水平な床の上に質量 3.0kg
の板Bを置き, その上に質量2.0kgの物
体Aをのせる。 床とBとの間には摩擦は
なく, AとBとの間の動摩擦係数を0.50
とする。 B に水平方向右向きにF[N]の力を加え, Fの値を0から徐々に大きくし
ていった。
(1) F の値が 29.4 N を超えたとき, AがBの上をすべり始めた。 AとBとの間の
静止摩擦係数μ はいくらか。
(2) F=39.2〔N〕のとき, AとBの加速度の大きさはそれぞれいくらか。
●センサー20
摩擦力は、接触面の相対的
な動きを妨げる向きにはた
らく。
最大摩擦力, 動摩擦力の大
きさは、物体にはたらく垂直抗
力の大きさに比例する。垂直抗
力の大きさは、その方向の力の
つり合いから求める。
B
61 71 72
A
解答 床から見ると, Aは右向きに動き出すからAにはたら
く水平方向の力は右向きである。 Aにはたらく水平方向の力
は摩擦力のみである。 よって, Aにはたらく摩擦力は右向き
となる。 Aにはたらく摩擦力の大きさをfとすると, 板Bには,
その反作用の力がはたらくから,BがAから受ける摩擦力は
大きさがfで左向きとなる。 また, AがBの上をすべる場合,
Bから見るとAは左向きに動くから, Aにはたらく摩擦力は
右向きである。
AとBとの間ではたらく垂直抗力の大きさをN[N], Bが床か
ら受ける垂直抗力の大きさをR〔N〕 とする。
(2) F > 29.4 [N] より, AとBは異なる速度で動くので、 摩
擦力は動摩擦力となる。 したがって, A, B の水平方向の運
動方程式 ma=F(右向きを正とする) と, Aの鉛直方向の力
のつり合いより, A.Bの加速度の大きさをそれぞれ4 [m/s'],
an [m/s'] として.
A:2.0α = 0.50N B3.0=39.2-0.50N
N = 2.0×9.8
これらの式を解くと, a^= 4.9〔m/s'], ag=9.8[m/s']
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