まず、あらい(摩擦のある)面の上にある物体は
力を加えると摩擦力が発生します
摩擦力は加えた力と逆のベクトルに働き、また、
物体が静止しているとき、加えた力と静止摩擦力はついあっています
ここで注意すべき点は、
静止摩擦力は必ずしもf=μN[N]ではない
という事です(μNは最大静止摩擦力)
これに注意して、この問題を解くと、
静止摩擦力をf、垂直抗力をNとする
水平面上に物体がある事から、
物体に働く垂直抗力Nは、
N=mg=4×9.8[N]
よってこの水平面に働く静止摩擦力fは
0≦f≦2×9.8
⑴
F=9.8 のとき、物体は動かないから
fはFと釣り合っている(すなわちf=F)だから
F=f=9.8[N]
⑵
物体に働く最大静止摩擦力はμNであるから
f=μN=2×9.8
よって、F=2×9.8=19.6[N]を超えたとき、物体は動き出す
補足
静止摩擦力は最大静止摩擦力を超えないとき、加えた力に比例して大きくなります
最大静止摩擦力を超えたとき、
物体には動摩擦力という一定の力が働きます
これは常にf'=μ'Nで表されます
また、なぜmgではなくNなのかというのは、
あらい斜面の時では、静止摩擦力はmgに依存せず、斜面に垂直な力に依存するからです
