- ベストアンサー
中学2年の娘からの質問に困っています
中学のカテで娘について質問をさせていただいたところ、 各々のカテで聞いた方が、と回答をもらいましたので 質問させてください。 中学の娘が 「物体をひっぱる時、ひっぱる方向と同じだけの力量の摩擦力が働くんだよね？ だったらその物体は動かないんじゃないの？」と聞いてきました。 静摩擦力、動摩擦力（と高校生の息子が言っていましたが、まだ中学ではやらないそうです）の関連だと言っていましたが、娘の疑問にどうやって答えたらいいか困っています。 また、そう言った物理関係の疑問がまだまだあるそうなのですが、中学生向けに良い書籍などがあれば教えていただきたいです。
- 物理学
- 回答数6
- ありがとう数10
- みんなの回答 （6）
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
娘さんの言うとおり、「同じだけの摩擦力が働」けば、その物体は動きません。ただその摩擦力には限界があり、ひっぱる力がその限界をほんの、ほんのちょっとでも超えれば摩擦力に打ち勝てますから、物体が動き始めます。No.3 の puni2 さんがご説明になっているとおりです。 静止摩擦力の限界と、「それをほんのちょっとだけ」超えたひっぱり力の差はありますけれども、無限に小さいのです。したがって中学の先生は「静止摩擦力の限界」を、（物体が動かない）最大の力と説明したり、（物体が動き始める）最小の力と、つい、説明するのではないでしょうか。
その他の回答 (5)
- atom1
- ベストアンサー率39% (77/195)
私は、中学生の娘さんは理詰めで科学に向いていると思いますよ。分からないことをはっきり言っていますから。 以下私の考え。たぶん娘さんが分からないのは、科学の分野（理科とか物理と科学の科目）の考えの出発点（基本）を説明しないで一足飛びに科学用語、 例えば、力、摩擦、バランス、釣り合っている・・などなど を使うからです。人によって違いますが、理解できないのはたいていこの点です。 科学とは、無意識に地球上で５感（見る，聞く、触る感覚、味、臭いの感覚）を通して生活経験してきた部分（つまり言葉）、や気が付かなかった部分に、よりはっきりさせようと始まったものです。その先輩はガレリレー、やニュウートンたちなのですが、これは余談になりますから省きます。 つまり、リンゴが木から落ちるのは（なぜ落ちるのかあいまいだったでしょう。これ以上表現しないで暮らしていたでしょう）。 ところがニュートンは「落ちる」という言葉で満足できず、理由を、原因説明で、日常用語を納得しよう、理解しようとしたのです。 ひらめいたのは「落ちる」ではなく★「動いた」と言う点だったのです。 ●動かすには既に”「力」を使う”という言葉がありますから、地球の力に引っ張られた。と具体的に覚えようと、力の覚え方に入って行ったのです。 余談★理科は工作機械もIH炊飯器も、紫外線も、原子力エネルギーも遺伝子も、皆、力についての勉強なのです。 力の具体的覚え方はこれから習います。省略します。 ●摩擦については、「こすれて動かしづらい、こすっているうちに発熱する」事は知っています。ここに、こすれて摩擦で動かしずらいのは、接触した面に、摩擦と言う動かしずらくする反対に引っ張って邪魔する力があるからと、綱引きの力関係をイメージしたわけです、但し現に動いている状態で考えるのが摩擦力です。綱引きの相手に引き戻されるのとは違います。 動かしている状態で考えるのが動いている時の摩擦力、動かす速さで違ってきます。 ついでに、引っ張っても動かない時は、引っ張っている力と同じ摩擦力で引っ張られているからだ、と考える綱引きの相手と力が釣り合っている状態をイメージし、静止摩擦力、という力の考えを摩擦面にも取り入れただけと言うものです。 より力を出し、動き始めた瞬間で静止していた摩擦力の最大の力（綱引きの相手の最大の引っ張る力）を知る事が出来ます。 参考●その説明文通り実行すると、誰がいつどこでやっても、自然現象を再現できるし、同じものを作れるように、事実に合うように★「暗記説明文を言い当てる」のが科学なのです。暗記文の集まりが科学知識です。 余計なことが多かったでしょうか。
お礼
ご回答ありがとうございます。 娘にみなさんのご回答を読ませました。 ありがとうございました。
お嬢さんは、摩擦がない場合、力を加えなくとも動いている物体は等速直線運動し続けることはりかいされておいでですか？ もし理解されておられるならば、今の場合、物体に加えている力と摩擦力が差し引きゼロで、残るは等速直線運動ということで、ご理解されないでしょうか。
お礼
ご回答ありがとうございます。 娘にみなさんの回答を読ませ、一番納得のいくものにポイントをつけさせていただきました。
- puni2
- ベストアンサー率57% (1002/1731)
>なんで動くのかが理解出来ないと言っていました。 それはたぶん，中学校レベルでは「動き出す瞬間」の話をはしょっているからではないでしょうか。 No.2さんの文章に続けて書きますと， >「動かない物体」のときは「引っぱる力」と「とめようとする力」（摩擦力）つりあっています。 その摩擦力を「静止摩擦力」といい，引く力を大きくすると，それに合わせて静止摩擦力も大きくなっていきます。 しかし，静止摩擦力には限度があります。これを「最大静止摩擦力」といいます。 引っ張る力がそれを越えた瞬間に動き出します。 動いている最中にも摩擦力は働きます。これを「動摩擦力」といいます。 こちらは，静止摩擦力と違って，引っ張る力によって増えたり減ったりはせず一定で，最大静止摩擦力より小さいのが普通です。
お礼
ご回答ありがとうございます。 娘にみなさんのご回答を読ませました。 一番納得のいくものにポイントをつけさせていただきました。
- alpha123
- ベストアンサー率35% (1721/4875)
「動かない物体」のときは「引っぱる力」と「とめようとする力」（摩擦力）つりあっています。 「動く物体」は力が働くから動くんです。 http://forum.nifty.com/fchem/log/rika/2579.html
お礼
ご回答ありがとうございます。 娘に読ませました。 ポイントは娘に任せましたのでご了承ください。
- gyamboi
- ベストアンサー率11% (70/585)
摩擦力の大きさは、 物体とそれが置かれている面との摩擦係数 ×物体が置かれている面に押し付けられている力（水平な面に 置かれている場合は、質量×重力加速度） で決まります。高校レベルの物理の初歩の初歩です。 普通に、高校生向けの物理の参考書でいいと思います。 割と分かりやすい本を挙げておきますね。
お礼
早速のご回答ありがとうございます。 なんで動くのかが理解出来ないと言っていました。
補足
娘に読ませて、一番納得の行くものにポイントをつけさせていただきました。 ありがとうございました。
関連するQ&A
- 中学2年の娘からの質問に困っています
中学のカテで質問したところ、各々の疑問については各カテゴリに聞いた方が良いと回答いただきましたので、質問させてください。 中学2年の娘が「気圧って何？」と聞いてきました。 「空気の圧力かな？」と言うと 「圧力って重み？」 「そんな感じかな？（いい加減な母親ですかね（焦））」 「でも、私、重さ感じないよ」 「・・・・・」 「じゃあさ、気圧ってどこを基点にして考えるの？」 「・・・・」 上記のような疑問をどうやって伝えたら良いかお教えいただけませんでしょうか？
- ベストアンサー
- 科学
- 摩擦係数・摩擦力について質問です。
摩擦係数・摩擦力について質問です。 中学の頃理科で習ったのですが、物体と物体の摩擦力は、その接触面積にはよらず、垂直抗力に比例すると。 また、摩擦力＝摩擦係数×垂直抗力である。 摩擦力は静止摩擦力と動摩擦力があって、だいたい、静止摩擦力＞動摩擦力の関係がある。 また動摩擦力は物体同士の速度によらない。（物体が変形してしまうほどの極端な速度である場合を除く） すると、なぜハイパワーな車のタイヤは太いのですか？ 太い＝接地面積が大きい（単純に正比例では無いと思いますが、だいたい比例）、ですが、車重が変わらないとしたら、垂直抗力は同じだから、摩擦力は同じになりませんか？ 自動車は地面との摩擦力の反作用で前進するから、タイヤが滑らない限り加速することができる。→加速力が大きくなる。 ハイパワー車は加速力が特徴であるから、摩擦力を大きくするべく設計するはず。 それがタイヤの太さとどう結びつくのかが疑問点です。 昔からの疑問でした。 お分かりの方がいましたら宜しくお願いいたします。 お伺いしたいことは、『摩擦力と接地面積の関係です。中学で習った面積には関係ないというのが、疑問です。』
- ベストアンサー
- 物理学
- 物理Iの，仕事に関する問題
物理Iの教科書に載ってあった問題です。 粗い水平面上で，質量25Kgの物体に，水平方向に40Ｎの力を加え続けたところ，物体はゆっくりと2.0ｍ移動した。このとき，加えた力，物体に働いている重力，垂直効力，動摩擦力がした仕事はそれぞれいくらか。 答えはそれぞれ 80Ｊ，０，０，－80Ｊ となっています。 加えた力，物体に働いている重力，垂直効力がした仕事は求める事が出来ましたが、動摩擦力がした仕事を求める事が出来ません。 どうやって動摩擦力がした仕事を求めるのでしょうか？
- ベストアンサー
- 物理学
- 以前質問したことと似てるのですが…
傾きθの斜面に物体が静止しており、物体と斜面の静止摩擦係数がμ、動摩擦係数がμ'であるとします。 斜面方向にx軸、斜面内でx軸に垂直にy軸をとります。 μ'<tanθ<μが成り立っているときy軸方向にのみ初速を与えると、物体の運動はどうなりますか？ 理由も教えてください。
- ベストアンサー
- 物理学
- 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。
- ベストアンサー
- 物理学
- 物理I 仕事とエネルギー 図のように，水平面と
３０°の傾きをなす斜面（高さhの上部半分はなめらかで，下部半分は摩擦がある）上に，質量mの小さな物体を静かに置いたところ，高さhですべり下りた。重力加速度の大き さをg，物体と下部半分の斜面との間の動摩擦係数を2√3分の1とする。速度，加速度は斜面方向の下向きを正とする。また，物体の前面が下部半分の斜面に入った瞬間から，一定の動摩擦力を受けるものとする。 （１）下部斜面で物体の受ける動摩擦力の大きさはいくらか。 （２）なめらかな上部斜面における物体の斜面方向の加速度および，摩擦のある下部斜面におけるその加速度はいくらか。 ここで高さhをすべり下りたとき， （３）物体に働く重力のした仕事はいくらか。 （４）物体に働く垂直抗力のした仕事はいくらか。 （５）動摩擦力のした仕事はいくらか。 （６）物体の斜面方向の速度はいくらか。 それぞれの問いの答えをお教え下さい
- ベストアンサー
- 物理学
- 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。
- ベストアンサー
- 物理学
- 娘を持つ男性の方、娘のために死ねますか？
カテがわからないので、一応、人間関係、でお願いします。 娘さんをお持ちの男性の方、娘のために死ねると断言できますか？ （娘は自我を持ち始めた中学生以上とします） もともとこの質問に至る経緯は、ある知人男性と話をしていて、 「愛する女性のために死ねるか」 「死んでもいいと思えるほど愛した女性はいるか」 という話が発端でした。 その男性（５０代）は、 「これまでに、そんなことまで思うほどはない（愛した・好きになった女性はいない）」そうで、 「でも、娘のためなら死ねる」そうです。 「息子なら、そうでもないけど」とも付け加えました。 娘とは、男性（父親）にとってそんなに特別な存在なのでしょうか？
- 締切済み
- 恋愛相談
- 作用反作用
作用反作用とつりあいの間でよくわからなくて困っているんですが、 作用反作用はそれぞれの物体に働くのですよね。 よく動摩擦の問題で 滑らかな床の上に物体Aをその上に物体Bを置く問題で AとBが違う加速度で動く場合 物体Aを右方向に引っ張った場合、Bとの間で摩擦がおきますが、 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。 ここで図とかを見ていると同じライン上で-μmgとμmgがどうしてもつりあいに見えて、そうすると物体Bは加速度が無く物体Aの上で止まっているよう見えてしまいます。 おなじ物体上だとつりあいなので。 まず摩擦はどこに働くのですか。 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。 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。 図が無いので質問の意味が伝わりにくいと思いますがよろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
お礼
ご回答ありがとうございます。 娘が「ほぉ、限界かぁ」っと言っていました。 ますます物理に興味が湧いたそうです。