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至急お願いします。高1の物理基礎です。 傾角を変えることのできるあらい斜面...

hin********さん

2018/4/221:30:18

至急お願いします。高1の物理基礎です。


傾角を変えることのできるあらい斜面に質量10kgの物体を置く。
静止摩擦係数をu、動摩擦係数u‘とし、重力加速度の大きさを9.8 (m/s^2)とする。

(2)傾角をだんだん大きくしていくと、
傾角θ度のときに物体が動き出した。

(a)物体を動き出す直前の力のつりあいより、静止摩擦係数uをθで表せ。

(b)動いている間の加速度a(m/s^2)を求めよ。

解き方の解説お願いします。

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ken********さん

2018/4/300:15:11

(2)
(a)
物体が滑り出す直前に、受けている力は、
重力:10g [N] (鉛直下向き)
垂直抗力:N [N] (斜面に垂直上向き)
静止摩擦力→ 最大摩擦力:F=μN [N] (斜面に沿って上向き)
の3力であり、これらがつり合っています。

つり合いの式は、
斜面に平行な方向:10gsinθ =μN …①
斜面に垂直な方向:10gcosθ =N …②

②のN を①に代入すると、
10gsinθ =μ×10gcosθ
μ=10gsinθ /(10gcosθ)
=sinθ /cosθ
=tanθ


(b)
斜面を滑り降りているとき、物体に働く力は、
(a) の摩擦力が、動摩擦力:F'=μ'N=μ'×10gcosθ に変わるので、
斜面に平行な方向の運動方程式は、
10gsinθ -μ’×10gcosθ=10a
a=g(sinθ -μ'cosθ) [m/s^2]


となります。

質問した人からのコメント

2018/4/3 17:12:07

とてもわかりやすかったです。
ありがとうございました

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