Rarara

この問題の(3)がよく理解できません。なぜつりあうのですか?

東大の物理の原題はこんな問題じゃなかったです。

お願いします🤲

回答 1件

ベストアンサー

ontama_udon

もう解決されたかもしれませんが、


角棒の速さがrω0rω_0以上になるようなddが存在することは(1)(2)(1)(2)の過程から得られるものとします。


角棒の速度が左向きにrω0rω_0に達した時を考えます。

物体はAに対して静止し、Bに対しては運動している状態ですから、

この時角棒に働く水平方向の力は


①Aからの静止摩擦力fAf_A

②Bからの動摩擦力fBf_B


の2つになります。



➀と②がつり合う理由が知りたいということなので、両者の大きさを求めます。

まず②は(1)(2)(1)(2)で求めたように、

fB=μ(l−d)2lMgf_B=μ{{(l-d)}\over2l}Mg

(実はこれを求める必要はないので、間違ってても気にしないでください。)


次に①ですが、これは用語の確認です。

よく、静止摩擦力はμNμNと覚えている方がいますが、

μNμNは静止摩擦力ではありません。最大静止摩擦力です。

Aから働く静止摩擦力とは、「物体がAに対して静止するように(運動しないように)働く力」のことです。

これをふまえると、fAf_AはfBf_Bを打ち消すように働く力になりますから、当然

fB+fA=0   ・・・(ⅰ)f_B+f_A=0   ・・・(ⅰ)

が成り立ちます。よってfA=−fB=−μ(l−d)2lMgf_A=-f_B=-μ{{(l-d)}\over2l}Mg


(ⅰ)(ⅰ)から角棒にかかる力のつり合いが分かり、角棒は等速運動となります。

  • Rarara

    外から見たら動いてるのに(等速で)、物体には「静止」摩擦力が働いているという特別な状況であるということで解釈あってますか?

    それと、

    Aから働く静止摩擦力とは、「物体がAに対して静止するように(運動しないように)働く力」のことです。

    とありますが、今までにこのことを利用して理解した問題はありますか?

    2点、お願いいたします🤲

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