10 運動方程式
水平面上に置かれた質量Mの
箱Qの中に質量mの小物体Pを
入れ,静止状態から箱に外力F
L
を水平右向きに加えて運動させ
る。PとQの間の静止摩擦係数をμo, 動摩擦係数をμとし Qと水平
面の間の動摩擦係数も」とする。 重力加速度をgとする。
まず、F=Fのとき, P, Qは一体となって運動した。
0 (1) 加速度を求めよ。
Q (2) P Q から受けている摩擦力の大きさf を求めよ。
-F
0 (3) P, Q が一体となって運動するためには,F はいくら以下でなけ
ればならないか。 その限界値 F1 を求めよ。
次に, F = F2(F1) として, 静止状態から動かすと, Pは箱Qに
対して滑って動いた。
X (4) Pの加速度αとQの加速度Aをそれぞれ求めよ。
(5) はじめPはQの左端からの距離の所にあったとする。PがQの
左端に達するまでの時間tを求めよ。
最後に,外力は加えず, 静止状態から箱 Q だけに右向きの初速ひ を
与える。
(6) Pが離れた箱の左端に達するためには, v0 はいくら以上である
べきか。
(鹿児島大+名古屋市立大)