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この問題がどうしてもわからないので教えてください 問1 一体となって運動する...

凡人さん

2014/6/2422:00:08

この問題がどうしてもわからないので教えてください

問1 一体となって運動するときの加速度の大きさを求めよ。

問2 板Pが物体Qから受ける摩擦力の向きと大きさを求めよ。

問3 このよう

にPとQが一体となって運動するための、Fの最大値F'を求めよ。

解説もお願いします。

加速度,摩擦力,静止摩擦力,問,一体,最大値F',運動方程式

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ベストアンサーに選ばれた回答

2014/6/2422:52:22

(1)
PとQは一体となって動くので加速度は同じになる。
加速度をaとおいて、それぞれの運動方程式をたてる。

Qの運動方程式
PとQの静止摩擦力をfとおく。
ma=F-f ・・・①

PはQに働く静止摩擦力の反作用を受けるので
Qの運動方程式
Ma=f ・・・②

①+②
(m+M)a=F
a=F/(m+M) になります。


(2)
(1)より
静止摩擦力f
=Ma
=MF/(m+M)
静止摩擦力の向きは、Fと同じ方向になる。

(3)
PとQの静止摩擦力は、Fが最大静止摩擦力
以下のとき物体は一体となって動く。

最大摩擦力=μN=μmgより
F≦μmg が成り立つ。

よって、一体となって運動するFの最大値F’は
F’=μmg になります。

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