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物体にかかっている力は、
下向きに重力mg
斜面と垂直に垂直抗力N=mg
斜面を下ろうとする力mg*sinθ
物体と斜面との間に働く静止摩擦力μ*mg*cosθ
摩擦力は物体が動こうとする向きと反対側に作用する
物体が止まりそうなギリギリの力F₁=Mgで支える場合
(止まっていないのですべり落ちようとする方向と反対側に摩擦力が働く)
mg*sinθ=F₁+μ*mg*cosθ
F=mg*sinθ-μ*mg*cosθ
M=m(sinθ-μ*cosθ)
物体がギリギリ動くような力F₂=Mgで支える場合
(動いちゃっているので力Fの方向と反対側に摩擦力が働く)
mg*sinθ+μ*mg*cosθ=F₂
M=m(sinθ+μ*cosθ)
よって、
m(sinθ-μ*cosθ)≦M≦m(sinθ+μ*cosθ)
〜余談〜
※実は摩擦のある斜面では物体を動かす瞬間が一番力が必要になる。このときの摩擦係数を最大静止摩擦係数といいμ₀で表す。
物体が動いているときの摩擦係数を動摩擦係数といい
μ'で表す。
ありがとうございますご丁寧に