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高校物理、円運動、摩擦力(先ほどの質問に関して) ご回答宜しくお願いします。

t11********さん

2014/3/3100:31:17

高校物理、円運動、摩擦力(先ほどの質問に関して)
ご回答宜しくお願いします。

(問題)粗いターンテーブルの上に、質量mのPが置かれている。中心からPまでの距離はr、静止摩擦係数はμとする。ターンテーブルの角速度ωをゆっくり増していく時、Pが滑りださないためのωの最大値ω0を求めよ。
(私のまとめた内容)
静止摩擦力は2つの物体間に働く、一方の物体から見て、他方の物体が静止するよう働く力のことである。
本問の場合、台から見て、物体が静止するよう静止摩擦力は働く。円の中心から遠心力が働いており、それに対し、物体が静止するよう働くから、図のように、青色の力となる。
ωが大きくなればなるほど、遠心力は大きくなり、ω0の時、最大静止摩擦となる。
μmg=rω0^2
(疑問)
静止摩擦力は「2つの物体間に働く、一方の物体から見て、他方の物体が静止するよう働く力」ですから、外から見た見方では解けないのではないでしょうか?実際、問題集には台から見た答案しか載っていません。

静止摩擦力,物体,遠心力,角速度,他方,向心力,解き方

この質問は、mab********さんに回答をリクエストしました。

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ベストアンサーに選ばれた回答

mab********さん

リクエストマッチ

編集あり2014/3/3100:44:25

静止摩擦力は「2つの物体間に働く、一方の物体から見て、他方の物体が静止するよう働く力」なので、台から見た解き方が「素直な解き方」というだけです。
直感的なイメージもしやすい。

ただ、「円運動しているという条件が最初から指定されている」ので、機械的にというか何も考えずに、向心力となりうるのは静止摩擦力しかないので「静止摩擦力が向心力になっている以外にあり得ない」として、外から見て解くことは間違いではないということです。

あとさっきの質問の補足の解答をとして以下の画像を貼っときます。せっかく作ったので。

静止摩擦力は「2つの物体間に働く、一方の物体から見て、他方の物体が静止するよう働く力」なので、台から見た解き方が「...

質問した人からのコメント

2014/3/31 00:45:23

ありがとうございました。

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