F - 物体は静止 物体は正の加速度で 加速度運動をする ▼表1 摩擦係数(出発:学第2) 接触物体 (面の状態) 静止 摩擦力 最大摩擦力 FoμN ガラスとガラス (乾燥) 6.54 F=f 鉄鋼と 動摩擦力 F'='N 0.78 9.42 (乾燥) 静止摩擦力 F 鉄鋼と鉄鋼 0.00 (塗油) 木と木 0.6 0 物体を引く力 (乾燥) ▲図34 物体に加える力を増していくときの摩擦力の変化 あら 問5 質量 10kgの物体が, 粗い水平な台に置かれている。 物体と台の間の静止摩 は 0.50, 動摩擦係数は0.10である。このとき, 最大摩擦力の大きさを求めよ。また、 静止状態から,この物体に水平に力を加えてその大きさをONから徐々に大きくし ていく。 力が30N 及び 50N になったとき, この物体にはたらく摩擦力の大きさを それぞれ求めよ。 重力加速度の大きさを9.8m/s^とする。 例題 7 粗い斜面上での物体の運動 【解説】 粗い斜面上に質量mの物体を置き, 傾斜角0 をしだいに 大きくしていったところ, 傾斜角が0。 となったときに物 体は滑りだした。 物体と斜面の間の静止摩擦係数をと してμを0 の式で表せ。 最大摩擦力はFo=μN で表される。 N(N) 力の関係 斜面に垂直上向きを正, 重力加速度の大きさをg, 垂直抗力 の大きさをNとして、斜面に垂直な方向の力のつり合いより, N=mg cos b。 ... ① N-mg cosbo=0 mg sin 斜面に平行上向きを正として,斜面に平行な方向の力のつり合いより、 uN-mgsind= 0 ... ② ② に ① を代入して, μmg cos Omgsinbo = 0 比例する。 よって, u= mg sin 00 mg cos lo =tan00 Note 粗い斜面上に置かれた物体は、静止摩擦係数 と左の関係を満たす傾斜角を超えると りだす。この摩擦角といい、摩擦角& から静止摩擦係数を求めることができる。 類題 4 質量mの物体が傾斜角30°の粗い斜面上に置かれて静止している。 物体と斜面の間 の静止摩擦係数を重力加速度の大きさを」として、このときの静止摩擦力を 2 求めよ。 また, 物体を斜面に平行下向きに動きださせるのに必要な力の最小値を求 求めよ。さらに、平行上向きに動きださせるのに必要な力の最小値を求めよ。