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物体にはたらく種々の力について

han********さん

2011/8/510:39:27

物体にはたらく種々の力について

物体A、Bの質量をそれぞれM、mとし、重力加速度をgとします。
図で、3つのNは垂直抗力を表しています。

「AはBから押さえつけられる力を受けているので、Aは下向きにも垂直抗力を受けている。(これをN2とする。)」
という解説がありますが、

①垂直抗力は重力とつり合うのでは?
重力は常に下向きなので、垂直抗力は常に上向きでは?
だとすると、「下向きにも垂直抗力を受けている」という状態はあり得ますか?

②Bにおいて、mgは重力、N3は垂直抗力です。
mg=N3なので、Bは上向きでも下向きでもなくプラマイゼロの状態なのでは?
だったら、N2なんて力は存在しないのでは?

変な思いこみをしているかもしれません。相当おかしいことを言っているかも知れませんが、物理初心者なので自分では気づくこともできず・・・

以上2点が納得できません。回答よろしくお願いいたします。

補足回答ありがとうございます。
BはAをN2という力で押していますよね?
同様に、Aは床をN4という力で押していないんですか?
(N4は床を対象軸としてN1と線対称)
BからしたらAの上の辺は「床」みたいなものだと思うんですが・・・

垂直抗力,n-2,重力,n-3,下向き,作用反作用,n-4

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ベストアンサーに選ばれた回答

ib2********さん

編集あり2011/8/520:16:14

垂直抗力とは、2つの物体が押し合う力です。
その他の力のことは全く考えない。


水平な床上に物体Aと物体Bが隣同士で置いてあるとする。

Aを左から押すと、AはBを右へ力F1で押す。BはAを左へ力F2で押す。
この力F1、F2も垂直抗力です。
(ついでながら、F1とF2は作用反作用の関係)

以上、垂直抗力の説明。
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
図の場合のAは、
Bから押される力N2(垂直抗力)と、
床から押される力N1(垂直抗力)と、
地球が引く力Mgがかかっており、
この3力で釣り合っている。
Mg+N1=N2

Bは、
Aから押される力N3(垂直抗力)と、
地球が引く力mgがかかっており、
この2力で釣り合っている。
mg=N3

また、AとBは押し合っているから、作用反作用の法則より、
N2=N3


補足について

>同様に、Aは床をN4という力で押していないんですか?
正解。N1=N4 です。N1とN4は作用反作用の関係です。

質問した人からのコメント

2011/8/12 07:50:57

笑う ありがとうございました!

ベストアンサー以外の回答

1〜1件/1件中

fey********さん

2011/8/514:58:39

まず単体で考えてみると、

Aに働く力は Mg です。
Bに働く力は mg です。

放っておけばどんどん落ちて行ってしまいます。

BをAの上に載せても一緒に落ちていきます。

それを床の上に置くと床からの力を受けて止まります。
その力 N1 = Mg+mg です。それより大きければ上に向かって動き出します。

この時、なぜAが動かないのかを考えてみると、下へ向かう力と上へ向かう力が釣り合っているからです。先ほどの式を変形すれば、0=Mg+mg-N1 となって釣り合っています。

この時、なぜBが動かないのかを考えてみると、mgと釣り合う力をAから受けているはずです。

①は言葉の問題です。N2を垂直抗力と教えているのなら、覚えればいいと思います。

②は図を描き直してBに注目すれば mg=N3 で釣り合います。

補足部分は図を描き直して床に注目すれば N1=(M+m)・g となります。

ちなみに、もし地球上であれば、Bの上に空気が載っています。大気圧は、全ての方向から作用して釣り合っています。その大きさは1平方メートル当たり10トンにもなります。

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