摩擦について : B'z World!!

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【過去ログ】摩擦について

NUMPL-#200786

NAMEPIN

DATE2008/03/24 01:01

物理の問題について質問がさせていただきます。少し場違いのような気がしますけど(汗)

物体Ｂが摩擦のない床の上にあり物体Ａが物体Ｂの上にある。
物体ＡとＢの接する面には摩擦がある。ＡおよびＢが一体となって右方向に等速直線運動を行っている間に、Ａに働く摩擦力は「0N」「水平右向き」「水平左向き」のいずれか

という問題なのですがイマイチ分かりません。自分は「水平右向き」が答えだと思うのですが、周りの人は「0N」が答えだと言っています。
どうしても理解できないのでどなたか解説お願いします。

等速直線運動をしているからじゃないですか？
AとBとの間の摩擦力をf、質量をそれぞれMA、MBとすると
Aの運動方程式は
MA*a = f
等速運動をしているので、a = 0
よって f = 0

また、Bの運動方程式も考えてみると、
MB*a = -f
Bの運動方程式から考えてもf = 0

よって求める摩擦力は f = 0[N]

こんな感じじゃないですかね？

PL-#200788 alfredo 2008/03/24 02:13

alfredoさんの回答がパーフェクトだと思います。

摩擦力って直感的に言うと、物体が動かないように作用する力ですよね。だから物体にかかる力とは反対方向に発生するわけですが。
この場合、Ａに関して水平方向に作用している力は何でしょう。

空気抵抗は考えない問題だと思いますし、加速度が０であることから慣性力も０です。

なのでもしこのケースでＡに摩擦力が右方向にあるとすると、Ａが右側に動き出してＢから落ちてしまいます。

ということを簡潔に式で表したのが、alfredoさんのレスなわけです

PL-#200789 笑えれば 2008/03/24 04:37

alfredoさん、笑えればさん、答えて頂いてありがとうございます。
なんとなくわかったような気がします。

もう一つだけ質問したいんですけど、「加速度があり物体Bと床の間に摩擦が生じる」と仮定した場合は、Aに摩擦力は働きますよね？

PL-#200797 PIN 2008/03/24 21:10

「加速度がある＝摩擦が生じる」ではないと思いますが。
例えば摩擦の無い床の上で等速運動しているとき、床と物体の間に急に摩擦が生じると物体は摩擦と反対向きの外力が無い限り減速して停止します。

物体Bと床の間に摩擦があるか否かは別にして、物体Bの状態が等速運動からはずれて加速度が生じると、物体Aは必ず慣性力を受けます。もしその慣性力がAとBの間の静止摩擦力より小さければAはBと一体のまま運動し、大きくても物体Aは摩擦の効果によって、Bの上から落ちない限りいずれBと同じ速度で運動するようになります。

そもそも物体AとBの間には摩擦があると最初に仮定してあるのでいつでも摩擦はあると思います。

PL-#200800 サゴ 2008/03/24 22:09

Ａと床とは何の関係もありません。

ただ、Ｂと床との間の摩擦によってＢに加速度が生じた時は、Ａも同様に加速度運動になるので、慣性力とは反対方向に摩擦力が発生するでしょう。
この場合、Ｂと床との間に摩擦が発生するからではなく、あくまでＡが加速度運動になるからという点を間違えないでください

PL-#200807 笑えれば 2008/03/25 14:02

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