(1)についてです。ma=fではなく-fなのは何故ですか？

2h 解答(1) [10] (2) e von I Ng 右の図のように、質量mの小物体が 質量 M の大きな板の上にのっている。 小物体と板との間の動摩擦係数をμと 訳 し 板と床との間の摩擦を無視する。 小物体 m 板 M 床 時刻 t = 0 において,小物体に右向きの初速度vを与えると,板も同時に動き始めた。 右向きを正の向きとし、重力加速度の大きさをgとする。 (1)小物体の加速度 αを求めよ。 2 板の加速度 A を求めよ。 (3) 小物体が板に対して静止するまでの時間も,その間に小物体が板に対してすべる距 離 1 を求めよ。 ヒント (2) 板は動摩擦力μmg によって加速される。 (3)両者の速度が等しくなったときがt。 この間の両者の移動距離の差が。 解答 (1) μg μmg (2) M Mvo Moo2 (3)t: 1: (M+m)g' 2μ (M+m)g

(3)についてです。 「直方体は滑る前に倒れる」とありますが、どうしてそうだと分かりますか？ また、直方体が滑らないための条件では静止摩擦力が張力T以上(等号もOK)ですが、なぜ「滑る前に倒れる」となると等号は含まれないのでしょうか？ 御回答よろしくお願い致します。

発展例題 剛体のつりあい 発展問題 143 粗い床上 図の点A す。 点A 重さ W, 高さα, 幅6の直方体が置かれている。 b A 直方体の側面に平行で重心を通る断面の点を表 T はじめ直立 て点Bを 水平右向きに大きさTの張力で引いた。 をとりつけ, Tを徐々に大きくすると,やが に静止していたが, a B 次の各問に答えよ。 として倒れた。 (1) 直方 直方体が床から受ける垂直抗力の作用点は, 点Bから 止しているとき, 左向きにいくらの距離にあるか。 a, b, T, W を用いて表せ。 (2) 直方体が回転し始めるのは, Tがいくらをこえたときか。 -b- A (3) 床と直方体の間の静止摩擦係数μは,いくらより大きくなければならないか。 指針 垂直抗力の作用点は, T=0のとき に重力の作用線上にある。 Tを大きくすると,作 用点は徐々に右側にずれていき、やがて底面から 外れたとき, 直方体は点Bを回転軸として倒れる。 解説 b T - 2 W a 式①を② に代入して、 x= (1) 垂直抗力をN. 点 Bからその作用点まで の距離をx, 静止摩擦 力をFとすると, 直方 体にはたらく力は図の ようになる。 鉛直方向 の力のつりあいから, T NA (2) Tを大きくすると, 垂直抗力の作用点は右 側にずれる。 (1)のxが0になるときの張力を T, とすると, 張力がこれよりも大きくなると b T₁ 倒れるので, 0=1/27 ・a T₁=- ・W W 2a b (3) 直方体にはたらく水平方向の力のつりあい から, F=T...③ F B F≤μN 静止摩擦力Fは最大摩擦力μN以下であるの で, W b N=W ... ① 2 式① ③をそれぞれ代入すると, 直方体がすべ らないためには, T≤μW 点Bのまわりの力のモーメントのつりあいか 5, WT ・Ta-Nx=0 ・・・② これからTがμW をこえると直方体はすべ り始める。 直方体はすべる前に倒れるので、 T,<μW b 2a b. -W<μW ">. 2a

解説がなくて(2)から解き方がわからないので説明お願いします😭😭 式だけでも助かります

9 図のように, 水平面の左右に斜面がなめらかにつながった面がある。 この面は, 水平面 上の長さLの部分 ABだけがあらく, その他の部分はなめらかである。 質量mの小物体 を左側の斜面上の高さんの点Pに置き, 静かに手を離した。 ただし, 重力加速度の大き さをgとする。 h 7 h A B 10 L (1) 小物体が点Pを出発してから初めて点Aを通過するときの速さを求めよ。 7 .10 (2) その後, 小物体はABを通過して、 右側の斜面をすべり上がり、高さが hの点 Q まで到達したのち斜面を下り始めた。 このとき, AB を通過するなかで動摩擦力がした 仕事を求めよ。 (3) 小物体とあらい面との間の動摩擦係数を求めよ。 (4) 次の文章中の空欄①② に入れる数および式として正しいものを答えよ。 小物体は,面上を何回か往復運動をしてからAB間のある点Xで静止した。 小物体 は,点Pを出発してから点Xで静止するまでに,点Aを 回通過した。 また, AX 間の距離は② であった。

物理 （3）の問題についてです。 この問題は最終的にtanを使った形に直さないと間違いと判定されてしまうのでしょうか？

11 * 粗い水平な床となめらかで鉛直な壁に,質量 M, 長さの一様な棒AB を,床から角0 だけ 傾けて立てかけた。 そして棒の中点に質量mの 小物体Pを置いたところ, 棒の表面が粗いため Pは棒の上で静止し, 棒も静止したままであった。 A点で棒が床から受ける摩擦力の大きさは (1) 重力加速度の大きさを である。ただし, g とする。 B P また,棒と床との間の静止摩擦係数をμ とすると,棒が静止してい ることからμ≧ (2) の条件が成り立っている。Pの位置を少しずつ 変えていくと, A点からの距離がxの位置に置いたとき棒がすべらず に静止する限界になった。x= である。 (芝浦工大)

なぜ摩擦力が左向きにはたらくのでしょうか？この図だと棒は左に滑るのだと思ったのですが違うってことですよね？

チェック問題 1 剛体のつり合い 標準 8分 次の図で、棒 AB は長さ21で,質量m の一様な棒である。 糸は水平から60°の角度で張っている。 (1) 棒が糸から受ける張力 T, 床から受ける垂直抗力 N, 静止摩擦力F の大きさを 求めよ。 60° 21 (2) 棒と床との間の静止摩擦 係数μがいくら以下になる と、棒はすべり始めるか。 ビバラ、 A 30° 0800 T00 nie T 080000 nie 解説 (1) まずは,力を 《力の書き方》 (p.36) で 「ナデ・コツ・ジュー」 書き込もう。 このとき,床から受ける静止摩擦力F(まだ 「すべる直前」ではない ので、決してF=μNとはしないこと (p.40)!)の向きは,棒が右へす べってしまうのを妨げようとする向きなので, 左向きとなる。 また,「一様な棒」なので, 重心は中央で,その位置に重力 mg を書く。 0800 一般に、2物体の重心は 00 nia T 1kg だと、 内 「また、重心とは 点と見なすことができる中央が T'sin 60° T 60° Tcos 60° 重心 右へ すべるな! N mg F 30° 0000T そうだね びくともしない Avv 次に、張力を上、右方向に分解したら、力のつり合いより 上下: T'sin 60° + N = mg …① ① 左右: Tcos60°=F ......② ort

写真の滑らない条件と滑り出す条件が理解できないです。私は、滑らない条件は>=だと思い、滑り出す条件は<だと思いました。 教えてください。

◎すべらない条件、 すべり出す条件 すべらないと仮定した上で運動方程式を解き、 静止摩擦力の大きさと垂直抗力の大きさ Nを求めて すべり出す瞬間、直前 f=μN (静止摩擦力がちょうど限界値に達している) ・すべらない条件 fSPN (静止摩擦力が限界値を超えないときはすべらない) ・すべり出す条件 JPN (計算上、静止摩擦力が限界値を超えるときはすべり出す)

解説の①は一体となる前後の運動量の和が等しいことの式ですよね？

Vo 小物体 m 板 M 床 135 動く板の上での物体の運動 右の図 のように,質量mの小物体が質量 Mの大きな 板の上にのっている。 小物体と板との間の動摩 擦係数をμとし,板と床との間の摩擦を無視する。 時刻 t=0 において, 小物体に右向 きの初速度vを与えると,板も同時に動き始めた。 右向きを正の向きとし, 重力加速度 の大きさをg とする。 (1) 小物体が板に対して静止したときの板の速さVを求めよ。 (2) 小物体に初速度を与えてから, 小物体が板に対して静止するまでの時間を求めよ。 例題 30 146 147 '

mgcosってこの時、①②のどちらですか？ 下か、横か

7 B 0 m B 図3-12 L N 0mg UN A m Lsine 基準点 m

なぜ①の式になるんですか？？ 距離が違うのでイコールにならないんじゃないんですか？

120 解答 (1) 床:3mg, 壁: 2mg (2) tan O 3tan O (+1) 3 MOD (1) Ante T A R 指針 人がはしごを登っていくと,下端Dが床から受ける静止摩擦 力は大きくなる。 はしごがすべる直前には,静止摩擦力は最大摩擦力 となる。はしごが受ける力を図示し,水平,鉛直方向の力のつりあい 式、下端Dのまわりの力のモーメントのつりあいの式を立てる。 解説(1)人が点に達したとき, はしごはすべり出す直前にある。 このときはしごの下端Dが床から受ける垂直抗力をN, 静止摩擦 0 力をF, 上端Aが壁から受ける垂直抗力をRとすると, はしごが受 ける力は図のようになる。 鉛直方向の力のつりあいから, 垂直抗力 N=2mg+mg=3mg … ① B 2mg L sine N mg A F 下端Dのまわりの力のモーメントのつりあいから, 3L coso D .85 -coso 3L 2mg× coso+mg× cos0=R×Lsin0 4 L 2 2mg R= ・② h tan 2 (2) 静止摩擦力Fは,水平方向の力のつりあいから, F=R ③ 式 ② ③ から, 2mg F=R= …④ tan 4 下端Dから2mg, mg, Rの作用線におろした垂 線の長さ(うでの長さ)は, 3L cosl.1/coso. 4 はしごがすべり出す直前では,静止摩擦力は最大摩擦力となる。 はし ごと床との間の静止摩擦係数をμとすると,F=μNの関係式が成り 立つ。これに式 ①, ④を代入すると、受 Lsine である。 2mg 重心 tan =x3mg "=- 3tan0 大 UC

物理基礎です この問題がわかりません... 解説お願いします

類題4 傾きの角60°のあらい斜面上で,質量 1.0kgの物 体に斜面に沿って上向きに初速度を与えると,物体は斜面に 沿って距離 2.5m だけすべり上がり,いったん静止した。 こ の間に、物体の力学的エネルギーはどれだけ減少したか。た だし、物体と斜面との間の動摩擦係数を 0.40とし, 重力加 速度の大きさを 9.8m/s^ とする。 v=0 m/s Vo 2.5m 60°