• ベストアンサー

力のつりあいの基礎ですが…

水平面上におかれた2.0kgwの物体を水平と30度をなす方向に糸で引く。糸の張力をしだいに増して、0.50kgwになったときに物体は動き出した。物体と面の間の静止摩擦係数はいくらか。 静止摩擦係数をμ,物体が受ける垂直抗力をN,最大静止摩擦力をFとすると、 鉛直方向のつりあいにより 2.0=N+0.50sin30° ⇔N=3/4 よってF=3/4*μ 水平方向のつりあいにより F=0.50cos30° ⇔F=√3/4 代入して 3/4*μ=√3/4 μ=√3/3 物理が全く理解できないのですが、僕の解答はあっていますか? 図がなくてわかりづらいと思いますが、よろしくお願いします。

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • hisa-gi
  • ベストアンサー率29% (93/311)
回答No.1

>鉛直方向のつりあいにより >2.0=N+0.50sin30° >⇔N=3/4 2.0=N+0.50sin30° ⇔N=7/4 ではないですか? 考え方は合ってると思います。

Musicful-hearts
質問者

お礼

ありがとうございました! 助かりました。

関連するQ&A

  • 摩擦力 物理I

    度々苦労おかけします。物理Iからの質問です。 教科書の例題に 「床との静止摩擦係数が0.50、質量が1.00kgの物体が静止していて、(A)この物体に右向き水平方向に0.25kgwの力を加えた場合。(B)水平方向に対して30゜の方向斜め下向きに0.50kgwの力を加えた場合。それぞれについて床からの垂直抗力、静止摩擦力の大きさを求めよ。」 というのがあって、 (A) 垂直抗力=1.00kgw 摩擦力=0.25kgw (B) 垂直抗力=1.25kgw 摩擦力=0.43kgw になるのですが、この場合問題文の静止摩擦係数は考慮せずに解いたのですが、この静止摩擦係数は「ひっかけ」とうか、きちんと理解してれば惑わされないよ という例題になりましょうか? 御指摘お待ちしております。

  • 教えてください。

    粗い水平面上に置かれている質量4.0kgの物体に水平方向の力を加えた。 (1)この物体の重力の大きさはいくらか。 (2)この物体にかかっている垂直抗力はいくらか。 (3)水平方向の力がいくらをこえると物体は動き出すか。ただし、水平面と物体との間の静止摩擦係数を0.50とする。

  • 物理の宿題でわからない問題があるのですが><

    問題は 水平に置いた板の上に物体をのせて、板を次第に傾けてゆくとき、 以下の文章中の( )に適当な語句または式を入れよ。 物体の重さをW、物体と板の間の静止摩擦係数をμ0、動摩擦係数をμ とする。板の傾角θが十分小さいときには物体は((1))したままでいる。 摩擦力と垂直抗力の大きさをそれぞれF、Rとすれば、板に沿う方向と それらに垂直な方向の釣り合いの条件は、((2))、((3))と書ける。一方、F とRとの間には、((4))と云う大小関係があるので、この関係を傾角θで 表すと、((5))となる。即ち、物体が静止しているとき、傾角θについて不 等式((6))が得られる。これを満たすθで物体は((1))している。不等式 ((6))を満たすθの上限θc=((7))を((8))と云う。傾角が((8))をこえると、 ((9))が物体を支えきれなくなって物体は滑り出す。滑り始めたときでも、 板に垂直な力は((10))いなければならないので、垂直抗力は((11))で与えら れる。このとき摩擦力は傾角θで表すと、((12))となる。 (1)静止(2)Wgsinθ-F=0(3)R-Wgcosθ=0(4)F≦μR(5)Wgsinθ≦μWgcosθ(6)μ≧tanθ (7)と(8)わかりません。 (9)静止摩擦力 (10)わかりません (11)Wgcosθ(12)μWgcosθ (1)~(6)のμは静止摩擦係数でお願いします。 (7)(8)(10)を教えてください。ほかは間違っていれば教えてください。 あと力を縦軸に傾角θを横軸にして、垂直抗力Rをグラフで示せ。とあるのですがR=WgcosθなのでcosθのグラフのWg倍でいいですよね?わかるところだけでもいいので回答よろしくお願いします。

  • 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?

  • モーメントのつりあいの式が導けません。

    物理(1)(高校1年)の範囲にある「剛体にはたらく力のつりあい」という分野です。 問題)  粗い水平面から、鉛直で滑らかな壁に、長さL、重さWの一様な棒ABを立てかけたところ、棒は静止した、棒が鉛直方向となす角をθとする。棒の上端Aが壁から受ける垂直抗力の大きさNaと棒の下端Bが水平面から受ける垂直抗力の大きさNb、および、静止摩擦力の大きさfをそれぞれ求めよ。 まず図を書き、それから水平方向と鉛直方向のつりあいの式を求めました。 水平方向 Na=f 鉛直方向 Nb=Wg これにあと力のモーメントのつりあいの式が必要なのですが、その式が立てられません。 モーメントの和がゼロになれば静止していることになるのはわかっています。 どなたかこの場合のモーメントのつりあいの式の導き方と考え方を、詳しくご解説お願いいたします。

  • 力の釣り合いの問題について。

    問題集をやっていて躓いたので質問させて頂きます。 1つ目は質量10kg長さ6mの一様な梯子を水平方向となす角60度でかけた。 そして質量50kgの人が梯子を上る時、どれほどあがれば梯子が倒れるか。 壁と床の静止摩擦係数を0,5とする。 考え方としては、壁の抗力、摩擦をN’、f’。床をN、fとする。 鉛直釣り合いから 60g=N+f’ 水平釣り合いから f=N’ 最大摩擦はそれぞれ0,5N。0,5N’なので代入すると N=48g f=24g N’=24g f’=12g 上り始める点(床)でモーメントの釣りあいを考えると 時計回りを負、反時計を正とし 10g cos(60)*3 + 50g cos(60)*x - 24g cos(60)*6 - 12g cos(60)*6=0 これでx=3,7と出ましたが回答は5,8です。 どこがいけないのでしょうか。 2つ目は、 荒い水平面上に固定された半径rの滑らかの半円柱に長さLの一様な棒を立てたところ棒と水平面とのなすかくが45度を越えると棒がすべる事が分かった。 Lはrの何倍か。棒と水平面との間の静止摩擦係数をμとする。 3つ目は 質量mの硬くて一様な筒ABがある。この筒の両端が開いており、間、Cには仕切りがある。AC、CBの長さはそれぞれl1、l2である。 (1)この筒を点ABCを含む鉛直面内で滑らかに回転できるようにCを支点として支えたところ、端Aが床に接した。この時、端Aおよび支店Cで筒が鉛直上向きに受けている力の大きさはそれぞれいくらか。重力加速度をg,床を滑らかとする。 少々多いですが宜しくお願いします。

  • つりあいの式

    図のように質量mの物体A,Bが糸でつながれている状態で、 物体Aに水平方向の力Fを加えたところ、静止した。このときの糸の張力を求めよ。 という問題で、糸の張力をTとおいて、次のような釣り合いの式を考えました。 水平方向:F+Tcos(θ1)-Tcos(θ2)=0 鉛直方向:Tsin(θ1)+Tsin(θ2)-2mg=0 ・・・ (A) (右向き、上向きを正としています) ゆえに、(A)式より、 T=2mg/(sinθ1+sinθ2) と答えを求めたのですが、解答を覧てみたところ、T=mgsinθ2となっていました。 この考え方だと何がいけないのでしょうか?

  • 力のつり合い

    理科の力のつり合いの問題で、天井から角度をつけた二本の糸を使って物体をつるす問題があります。そういうのは平行四辺形を作図して重力を分解してそれぞれの張力を考えますが、手で二本の糸を左右に開ききって、真横(地面と水平方向)に引っ張った場合は、平行四辺形が描けません。左右の張力はどう考えるのでしょうか。 もしくは水平に引っ張ることは無理で、179°くらいになってしまうのでしょうか。 もしそうならば壁に直角に物をくっつけることは不可能ということなのでしょうか。 よろしくお願いします。

  • 斜面上での力のつりあいに関する問題が分からなくて困っています

    問題はこれです 傾きが30°のなめらかな斜面上に、重力の大きさが6.0Nの物体をのせ、水平方向から力を加えて静止させた。 物体が斜面から受ける力の大きさはいくらか という問題です。 重力の大きさが6.0Nということの意味がわかりません。 質量(m)と重力(g)がわかっていれば垂直抗力(N)はN=mgなのでわかるのですが・・・ 回答お願いいたします。

  • 棒の釣り合い条件

    長さ2L,質量Mとする一様な棒が水平な床とそれに垂直な壁に立てかけられ、床にたいしてΘの角度をなしている。このときの床に対する棒の摩擦係数をu1、壁に対する摩擦係数をu2とするとき、この棒の釣り合う条件を求めたいのですが。 図がないのでわかりずらいかもしれませんが、 重力加速度をg Rx:壁から受ける垂直抗力 Ry:床から受ける垂直抗力 fx:B点での摩擦力 fy:A点での摩擦力 とします。 水平方向の釣り合いから Rx - fx = 0・・・(1) 鉛直方向の釣り合いから Ry + fy -Mg = 0・・・(2) A点の周りのモーメントから Ry + fy -Mg = 0・・・(3) 摩擦力の関係から fx = u1・Ry、fy = u2・Rx・・・(4) と、式まではたてられたのですがこのあとどうすればいいのでしょうか? まず、(1)~(4)の式のうち何から解いていき、最終的に何を求めれば?で止まってます。