問1選んで答える
質量 3.0 kg の箱が床の上に止まっている。静止摩擦係数は 0.40。箱を 6.0 N で押したが動かなかった。このときの摩擦力は?(g = 9.8 m/s²)
答えと解説
正解:6.0 N
動かない = つりあい。摩擦力 = 押す力 = 6.0 N。μN = 0.40 × 29.4 = 11.8 N は限界の値で、まだこえていない。
物理基礎|力と運動(4)摩擦力
この教材のために作ったオリジナル問題です。
答えを選ぶと、正解とわけが出ます。図の問題は、答えたあとに図が動いて確かめられます。
質量 3.0 kg の箱が床の上に止まっている。静止摩擦係数は 0.40。箱を 6.0 N で押したが動かなかった。このときの摩擦力は?(g = 9.8 m/s²)
正解:6.0 N
動かない = つりあい。摩擦力 = 押す力 = 6.0 N。μN = 0.40 × 29.4 = 11.8 N は限界の値で、まだこえていない。
質量 3.0 kg の箱(静止摩擦係数 0.40)を動かすには、少なくとも何 N で押せばよい?(g = 9.8 m/s²)
正解:11.8 N
最大摩擦力 = μN = 0.40 × 3.0 × 9.8 ≒ 11.8 N。これをこえる力で押すと動き出す。
動き出した箱を、そのまま一定の速さで動かし続けた。動摩擦係数 0.30、質量 3.0 kg のとき、押す力は?(g = 9.8 m/s²)
正解:8.8 N
一定の速さ = 合力 0。押す力 = 動摩擦力 = μ'N = 0.30 × 29.4 ≒ 8.8 N。
同じ床の上で、同じ箱の「広い面」を下にして置き直した。動き出すのに必要な力は、せまい面のときと比べて?
正解:変わらない
最大摩擦力 = μN。材質と押しつける力で決まり、接触面積にはよらない。
重い家具を押すとき、動き出す瞬間がいちばん重く、動き出すと軽くなる理由を説明しよう。
動き出す直前の摩擦力(最大摩擦力 μN)が、動いているときの摩擦力(動摩擦力 μ'N)より大きいから。μ' < μ なので、動き出した瞬間に摩擦力が小さくなり、軽く感じる。
自分の答えに、次のことが入っていたかくらべてみよう