• ベストアンサー
※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:作用反作用)

作用反作用についての疑問

yokkun831の回答

  • yokkun831
  • ベストアンサー率74% (674/908)
回答No.1

>作用反作用はそれぞれの物体に働くのですよね。 作用反作用は,お互いに受けあうのです。 >そのときの動摩擦は上の物体Bの重さで-μmgでいいと思うのですが、 >ここから物体Aから見るとBは左に動いているんですよね。 >反作用 >そのときμmgがかかるということですよね。 力を見るときには,必ず何が何から受ける力かを意識してください。 -μmgは,Aの進行方向を正にとったとき,AがBから受ける摩擦力です。 そして,その反作用μmgをBがAから受けるわけです。 作用反作用はお互い様の力  AがBから-μmgの摩擦力  BがAからμmgの摩擦力を受けます。 ちょうど正反対の立場になっていること。逆方向の力になっている こと。同じ種類の力であること,に注意してください。 もうひとつ。Aから見るとBは左に動いているんだけど,外から 見ると右に動いているのです。Bは右向きにμmgを受けているんだから 納得できますね? >まず摩擦はどこに働くのですか。 お互いに受けあうのです。 >例えば床と箱で箱を引くと反対方向に摩擦が働きますがそれは箱に >かかっているのですか。それとも床の力ですか。 箱は床から摩擦力,床は箱から逆向きの摩擦力でまったく平等なの です。 >この場合も反作用はあって地球の重さで動かないんですか。 重さ=重力は下向きで,摩擦力はこの場合水平方向なのでひとまず 分けて考えてください。ただ,箱の立場にたてば重力と床からの 抗力(物体が落ちないように床が支えている力)がつりあっていて 上下方向には動かない。そして箱と床が押し合っている抗力に比例 して摩擦力が大きくなるのです。抗力は重力とつりあっているので 大きさ等しく逆向き。だから摩擦力は結局箱の重さ=箱が受ける 重力に比例して大きくなります。 箱は床から箱の重さに比例する動摩擦力を受けています。 床は箱から同じ大きさの摩擦力を逆向きに受けています。 外から手が引く力がなくなると,箱は進行方向と逆向きの 力を受けているのでしだいにおそくなってついにはとまります。 力を考えるとき,必ずその力を受ける主人公を決めてください。 そして,主人公になったつもりで力を及ぼしている相手を 考えてください。相手が押したり引いたりしているとき, お互いとまっていようと動いていようと,必ず自分も相手を 押したり引いたりしているのです。

Tatachi
質問者

お礼

ありがとうございます。 一番よくわかっていなかったのが、 >AがBから-μmgの摩擦力 >BがAからμmgの摩擦力を受けます。 これがつりあいに見えてしょうがなくてAとBは同じ運動しているのではないかと思ってました。 あと運動方程式でAとB同時に動く・動き出す直前・違う速度の場合が よくわかりません。 違う場合は F-f=(M+m)a f=maですか?

関連するQ&A

  • 高校物理、摩擦力について

    教科書に載っていた図なのですが、この図は静止していた物体を動かす時、物体に力を加えていき、最大静止摩擦力を突破すると物体は動き出す、物体が動くとき、動摩擦力が働くがそれは静止摩擦力より小さいことを示していますが、このままではF>摩擦力ですから、物体は加速するばかりで止まらないと思うのですが、物体が止まるときというのはどうなるのでしょうか? また、あくまで静止していた物体が動き出す場合の話で、動いていた物体が床に載り、動摩擦力を受ける場合、F=動摩擦力もF>動摩擦力もF<動摩擦力もありえますよね?

  • 受験物理の問題で質問です。

    摩擦のある水平面に質量2mの物体Aを置き、その上に質量mの物体Bを置いた。また、物体Aと物体Cを伸び縮みしない糸で繋ぎ、その糸を滑らかな滑車にかけ、物体Aを水平に引くようにする。ここで、重力加速度をg、物体Aと水平面間の静止摩擦係数をμ1、動摩擦係数をμ2、物体Aと物体B間の静止摩擦係数をμ3、動摩擦係数をμ4とする。 (1)物体Aの床に対する加速度の大きさは? (2)そのときの物体Bに働く摩擦力の大きさは? (3)さらに物体Cの質量を少しずつ大きくしながら同様の実験を繰り返したとき、物体Bが物体Aの上を滑り始めるのは物体Cの質量がいくらを超えたときか? (4)Bが滑り出した後のBの床に対する加速度の大きさは? という問題の解き方が全く分かりません。答えは自分の中では出ているのですが、選択肢と会いません。どのように解けば答えが出るのか教えて下さい。 出来るだけ詳しくお願いします…。

  • 物理Iの基礎~熱エネルギーの大小~

    画像の図は物体AB間のみに摩擦が働くと考えます。 そこで図において、熱エネルギーは物体Bの方に強く働いていて、物体Aの方には物体Bほど強く熱エネルギーが働かない。 つまり、正の方向に動摩擦力がかかった方が負の方向に動摩擦力がかかったのより大きな熱エネルギーが大きく働くということですか? それとも、図のような状態で、上の物体のほうが下の物体より熱エネルギーが大きく働くということなん ですか? 出来るだけ、詳しく分かりやすい回答をお願いします。

  • 物理Iの基礎~熱エネルギーの大小~

    画像の図は物体AB間のみに摩擦が働くと考えます。 そこで図において、熱エネルギーは物体Bの方に強く働いていて、物体Aの方には物体Bほど強く熱エネルギーが働かない。 つまり、正の方向に動摩擦力がかかった方が負の方向に動摩擦力がかかったのより大きな熱エネルギーが大きく働くということですか? それとも、図のような状態で、上の物体のほうが下の物体より熱エネルギーが大きく働くということなん ですか? 全然熱エネルギーについて理解できてませんので、言葉足らずかもしれません。ですからその場合、気軽にご指摘ください。 出来るだけ、詳しく分かりやすい回答をお願いします。

  • 高校物理、運動方程式に関して

    運動方程式はma=Fですが、 参考書にmには、着目している物体のみの質量を書くこと。と注意書きがされてあります。ですが、何かこんがらがってきました・・・ 運動方程式の問題集をとくと、以下のような問題がありました。 なめらかな床の上に、質量Mの板Aと質量mの物体Bが重ねておかれている。 板Aと物体Bの間は粗く、その静止摩擦係数はμ、動摩擦係数はμ'であるとする。加速度の正の向きを右向きとする。 (1)板Aを大きさF1の力で右向きに引いたら、板Aと物体Bは一体となって加速度a1で動いた。a1を求めよ。 一体となって動いたとのことより一つの固まりとしてみて上記の運動方程式の注意書き通り、AとBを一つの物体として着目して解きました。 答えはa1=F1/M+m ここまではOKですが、次の問題が全然納得いきません。 (2)板Aを大きさF2の力で右向きに引いたら、物体Bは板Aの上を滑り始めた。そのときの加速度a2とF2を求めよ。 まず、問題文の意図より、物体Bはすべる直前と考えることができます。 次に加速度に関しては床からみることもOKです。 問題集の解答によると、 A,Bの運動方程式は A: Ma2=F2-μmg B: ma2=μmg よってa2=μg 以上よりMμg=F2-μmg F2=μ(m+M)g が答えとなります。 ここでなぜma2=μmgでなくma2=F2としてはいけないのでしょうか? 床からみれば物体BはF2にひっぱられているのと同じですし、 今回は動摩擦力は働いていないのでAとBは同方向へ同加速度で移動していると考えたらma2=F2と式をたててもいいような気がするのですが・・・ もちろんこう式をたてたら答えが合わないので訳が分からなくなって質問させていただきました。 図を見せることができないのでわかりにくいかもしれないですがよろしくお願いします。

  • 物理の問題です。宜しくお願い致します。

    大問2の(1) (2)を教えてください。 問題2 図のように水平な床の上に質量Mの台Aがあり、その上に質量mの物体Bがある。 物体B側面に軽くて細い糸がついており、手で引くことができる。床と台Aの間と台Aと物体Bの間には、それぞれ摩擦力が働くとする。ただし、M>mであり、重力加速度も大きさをgとする。 (1) 糸を手で引いて物体Bに水平な力を加え、その大きさがFの時台Aと物体Bは一体となって動いて、床と台Aの間には大きさf1の動摩擦力が働いている。台Aと物体Bの加速度の大きさを表す式として正しいものを(1)~(6)から一つ選びなさい。 (1)F-f1/m (2)F-f1/M+m (3)F+f1/m (4)F+f1/M+m (5)F/M+m/-f1/m (6)F/M+m+f1/m (2) (1)の状況でf1を表す式として正しいものを次の(1)~(5)の内から一つ選べ、ただし床と台Aの間の動摩擦係数をμとする。 (1)μMg-MF/M+m (2)μMg-mF/M+m (3)μMg (4)μ(M-m)g (5)μ(M+m)g

  • ベルトコンベア上の二つの物体に関する物理の問題

    いつも勉強させてもらっております。 とてもシンプルな問題なのですが、気になることがあり質問させて頂きます。 動摩擦力がかかっている二つの物体の加速度、および二つの物体が互いに及ぼす力 を求めるという問題について、動摩擦力ではなく静止摩擦力を考えるとどうなるのかという 疑問です。ヒントなど頂ければと思います。宜しくお願いします。 添付の図をご覧下さい。 右に動いているベルトの上に大小質量が異なる物体が置かれております。 もともとの問題では、物体はスリップをしていて(つまり静止摩擦力ではなく、動摩擦力が働いています)、動摩擦係数がAついて0.2, Bについて0.1と与えられております。二つの物体は接触していますので AにはBから力を受けており、逆にBはAから力を受けていることになります。すると、 それぞれの物体について、運動方程式を立てると、 (A) ma = Fa - F (B) Ma = Fb + F 二つの未知数(F, a)で二つの方程式なので、未知数は求まることになります。 ここまでは良いのですが、もし、物体がスリップをしていない場合、どうなるのかを考えたいのですが、 どうにもできず、求まるのかどうかも分からずにおります。といいますのは、スリップが起きた場合、 ベルトの加速度がどうであろうと、動摩擦力は一定です。しかし、スリップが起きていない場合、静止摩擦力が両物体にかかりますが、静止摩擦力は状況に応じて変わります。例えば、ベルト上に物体が一つしかない場合、 質量x加速度A(ベルトのでもあり、物体の加速度でもある) = 静止摩擦力 ですので、加速度にA応じて静止摩擦力が決まります。加速度Aが上がれば、静止摩擦力が上がります。ただし、最大は、静止摩擦力係数 x 垂直抗力(重力)であり、それ以上加速度Aが上がると、 スリップが始まり、摩擦力は動摩擦力(加速度に依らず一定)に変わります。 しかし、二つの物体があると、物体間の力を考えなければなりません。 上記のように運動方程式を立てると、 (A) mA = Fa -F (B) MA = Fb +F ここで、Aは既知(ベルト、両物体の共通の加速度)ですが、 未知数はFa, Fb, そしてFの三つで、方程式は二つしかありません。 二つの物体は同じ加速度で動いているので両物体にかかる力 Fはゼロと考えてしまいそうで、 実際そうなのかも知れません。ただ、それを証明するにはどうしたらよいかと思っております。 情報としてはあくまで、両物体の加速度が同じというだけで、二つの物体間には力が働いて いないと結論付けるのはどうかと思いました。といいますのも、 添付の下図では、両物体は加速度が同じでありますが、もちろん両物体に力fがかかっています。 私の理解では、上図の状況(二つの物体がベルト上にあり、スリップしていない)では摩擦力および両物体間の力を求めることはできない(?)、となりましたが、いかがでしょうか。 もしくは、このような状況において、もう一つ方程式を立てることができるのではとも思っております。 長くなってしまいまして、文章が分かりにくくなっているかも知れません。 もし伝わり辛い点が御座いましたら、書き直しますゆえ、どうか宜しくお願いします。

  • つり合いの問題

    一応、自分で解いてみたのですが、つり合いが苦手でよくわからないので不安です。 水平なざわつきのある床に質量がm[kg]の同じ物体を左からA、B、C、Dと4つ置き、それらを軽いひもでゆるまないように張り、物体Dの右をT[N]の水平方向に引っ張る。重力加速度はg[m/s^2]、運動摩擦係数をμ、各物体の加速度をa[m/s^2]として考える。 (1)各物体に働く垂直抗力   これは4つの物体の質量が同じなので「N=mg」で良いと思うのですが。 (2)物体Bが物体Aを引っ張る力Tba   AとBだけで考えると、Bが右にT[N]で引っ張られているので、「F=μN」より「T=μmg」となると。 (3)物体Cが物体Bを引っ張る力Tcb   これがよくわからないのです。   物体AB間ではひもが張っているので張力はつりあいで打ち消され、「Tcb=2μmg」という考え方でよいのですか?

  • 物理の問題で

    あらい水平な床の上に質量がM、長さLの板Bがある。この上面があらい面を持つBの端に、図のように質量2/1Mで、大きさが無視できる小さな物体Aがおかれ、ともに静止している。 いま、Aに右向きに初速度V0を与えた。A,B間の動摩擦係数をμ、Bと床との動摩擦係数を4/1μ、重力加速度の大きさをgとし、右向きを正として、次の問いに答えよ。 (1)A、Bの間にはたらく摩擦力の大きさfおよび、Bと床の間にはたらく摩擦力の大きさFはいくらか。 (2)Aの床に対する加速度をa1とするとき、Aの運動方程式を書け。 (3)Bの床に対する加速度a2とするとき、Bの運動方程式を書け。 (4)AのBに対する加速度はいくらか。 (5)AがBの上で静止するまでの時間はいくらか。 (6)AがBの上から落ちないためには板の長さLは最低いくら必要か。 わからないので教えてください。 できれば答えもお願いします。

  • つりあっている2力と作用反作用の問題

    つりあっている2力と作用反作用の2力で、 箱に働く重力と箱が床を押す力の違いがよくわかりません。 まず、床に箱があったと仮定して。。 つりあっているとき、どうして箱が床を押す力がないのですか? また、作用反作用のとき、どうして重力がないのですか? つりあっているときは、重力と抗力のつりあいで 作用反作用も抗力と床が箱を押す力のつりあいですよね? よけわからないので、教えてください!!お願いします!m(__)m