Question

F

(1)はF＝mgμで置いてはだめですか？

基本例題 11 慣性力 知識
水平面上に台車があり、 台車の上に質量m[kg] の物体を置く。
台車と物体の間の静止摩擦係数をμ、重力加速度の大きさをg
[m/s2] として、次の各問に答えよ。
基本問題62、63、04
m
MAMAAGA
(1) 台車が右向きに加速度α [m/s] で物体と一体となって運
動している。台車上から見た物体にはたらく力を図示し、摩擦力の大きさを求めよ。
(2) 加速度を徐々に大きくすると、 物体は台車上をすべり出す。 物体がすべり出すのは、
加速度がいくらよりも大きくなるときか。
指針
台車上から見ると、物体には重力、
垂直抗力、静止摩擦力、 慣性力がはたらいている。
加速度を大きくし、すべり出す直前になったとき、
静止摩擦力は、最大摩擦力となる。
を F〔N〕として、水平方向の力のつりあいの式
を立てると、 立
F-ma=0
F=ma〔N〕
解説
(1) 台車上の観測者
から見た物体にはた
らく力は、図のよう
に示される。 慣性力
の大きさはma [N]
A垂直抗力
慣性力
ma
静止摩擦力
(2) すべり出す直前、
静止摩擦力は最大摩
擦力となる。 鉛直方
向と水平方向のそれ車
ぞれの力のつりあい
から、
AN
ma
μN
mgy
鉛直: N-mg=0
...I
で、その向きは観測者の加速度と逆向きである。
台車上の観測者から見ると、 物体は静止してお
り、力がつりあっている。 静止摩擦力の大きさ
水平: μN-ma=0... ②
式 ① から N=mg
これを式②に代入し、
μmg-ma=0 a=μg [m/s] 8.20.3

Answer 1

lozb

⑴ではだめです
｢運動している｣なので、
"静止"摩擦力係数μを使うと矛盾してしまいます

lozb

あと、｢一体となって｣ってあるので、台車と物体をひとつのものとして考えます

そしたら摩擦力考えなくていいなってなります