• ベストアンサー
  • すぐに回答を!

運動の第2法則

運動の第2法則 (1)質量m(kg)の物体を滑らかな床の上で、まっすぐにF(N)のちからで引いた場合の加速度a(m/s2)を、運動方程式をたてた上で求めよ。 (2)上記の場合で、床が滑らかでなく摩擦がある場合にはどうなるか?運動係数をu,重力加速度をg(m/s2)として、運動方程式をたてた上で加速度aを求めよ。 急遽解が知りたいのですが自分の知識では解けません解を出してください

共感・応援の気持ちを伝えよう!

  • 回答数2
  • 閲覧数113
  • ありがとう数20

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • 回答No.2

(1)運動の第2法則によると外力により物体に加速度が生じます。 F=ma a=F/m 単位はN=kg・m/s^2 (2) 床面は水平とし水平方向に引っ張っているとします。重力は垂直(鉛直)に働き、摩擦力は水平方向に運動を妨げる方向に働きます。摩擦力は床面にかかる物体の重力に比例し、ます。比例係数は摩擦係数と言われます。 ここでは運動係数?uを摩擦係数の意味に使います。 F-umg=ma よって a=F/m-ug

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

質問者からのお礼

分かりやすい解説ありがとうございます

その他の回答 (1)

  • 回答No.1

式だけ書くので後は自分で計算してください. 運動方程式の基本中の基本ですので,後で自分でも考えてみてください. ちなみに,「運動係数」ではなく「動摩擦係数」ですね. (1)F = ma (2)床が物体に与える垂直抗力をNとすると, 水平方向(力の方向を正):F - uN = ma 垂直方向(垂直上向きを正):N - mg = 0 以上.

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

質問者からのお礼

ありがとうございます

関連するQ&A

  • 高2:運動方程式の問題

     高2♀です。 夏休みの宿題である物理の問題が解けません。 問い  なめらかな水平面上を,直方体の物体A(質量M[Kg])が、一定の速さv[m/s]で動いている。Aの上面には小物体B(質量m[kg])が置かれており、BはAに対して静止している。AとBとの間には摩擦があり、その静止摩擦係数はμ,動摩擦係数はμ´である。この物体Aに、大きさが一定の力を、運動と反対の向きに加え付けて停止させる実験を行う。Aの運動の向きにx軸を取り、重力加速度の大きさをg[m/s2]として以下の問題に答えよ。  加える力の大きさがF[N]のときには、小物体BはAに対して動くことなく、Aと共に止まった。 (1)力Fが作用している間のAの加速度の大きさaを求めよ。 (2)力Fが作用し始めてからAが止まるまでの時間を、aを用いて表せ。 私の答え                         (1)ABを一体として運動方程式を立てる   (M+m)a=-F         よって、a=-F/M+m[m/s2] (2)0=v+at   よって、t=-v/a[s] 正しい解答 (1)-(M+m)a=-F  よって、a=F/M+m[m/s2] (2)0=v-at  よって、t=v/a[s]  解答を読む限り、加速度aはマイナスのようですが、なぜそうなるのかを教えてください。    

  • 重ねた物体の運動~考え方~

    問題の考え方が分からないので、教えてください。この文章だけからは正確な情報は読み取れないかもしれませんが、考え方だけなので大体で大丈夫かと思います。すみません。 水平な固定面の上に平板が置いてあり、その上に物体が置いてある。右向きに水平に加速していくと、平板の加速度がaになったとき、物体が開いたの上を滑り始めた。物体と平板の間の静止摩擦係数を求めよ。ただし重力加速度の大きさをgとする。 考え方 物体が滑り始める直前にこの物体は加速度aで運動していると考えられる。このときは最大摩擦力を受けている。物体の質量をm、静止摩擦係数をμとおくと、運動方程式はma=μmg これを変形。 まず、「物体が滑り始める直前にこの物体は加速度aで運動している」と言うのが分かりません。加速度aで運動しているならすでに滑っていますよね。 また、「物体の質量をm、静止摩擦係数をμとおくと、運動方程式はma=μmg 」とありましたが、この式もma=Fから、立てたことは分かりますが、よく分かりません。このma=μmgの右辺は最大静止摩擦力ですか? もしそうなら、最大静止摩擦力は静止摩擦力係数と何の関係があるのでしょうか。基本的なことも交えて、分かりやすく、教えていただけるとうれしいです。よろしくお願いします。

  • 高校物理~糸でつながれた2つの物体の運動方程式

     解答が付いてないので正しいかどうか確認の質問です。   糸の張力   t   A の質量   M = 6[kg]   B の質量   m = 4[kg]   重力加速度  g = 10[m/s^2]   動摩擦係数  μ = 0.2 (2)加速度をαとする。  A と B に加速度αが発生するのだから各々の運動方程式は   mα = f - t - μmg ・・・・・(#1)   Mα = t - μMg ・・・・・(#2)   (#1)+(#2)より   α(M+m) = f - μg(M+m).   α= f/(M+m) - μg    = 120/6 - 0.2*10*6 = 20 - 12 = 8.  これでOKでしょうか?

  • 物体に摩擦力が働く調和振動

    <<問題>> 水平な床の上を、ばね定数kのばねで繋がれた質量mの物体が運動する場合を考える。ばねの自然の長さからの変位をxとし、x軸を右方向が正となるように選ぶことにする。時刻t=0においてx=X(X≧0)で静かに手を離す場合の物体の運動について、次の問いに答えなさい。動摩擦係数をμ 重力加速度をgとする。 摩擦力が働いている場合、運動方程式は非同次方程式となる。その特別解をx=Aの形に仮定し,xが解となるようにAをμ,g,m,kで表しなさい。 <<解法>> 摩擦力が0の場合の一般解を求めて、それを摩擦力≠0の時の運動方程式に代入していくと  2 mω (Acosωt+Bsinωt)=-k(Acosωt+Bsinωt)+F ここまでは分かるのですが、ここからどのようにして Aを表していけばいいかがわかりません。 お願いします。

  • 運動の問題で分からないのがあるので教えてください。

    図のように、エレベーター内の水平な床の上に質量mの物体を置き、エレベーターを鉛直上向きに上昇させた。重力加速度の大きさをg、鉛直上向きを正とする。 (1)物体に床からはたらく垂直抗力の大きさをN、物体の加速度をaとすると、物体についての運動方程式はどのように表されるか。次の式中の空欄に入れる式をN、m、gを用いて答えてください。 ma=

  • 運動方程式の立て方について

    運動方程式の立て方について 下図のように、慣性モーメントI、質量m、半径rの円板にトルクNが作用している場合を考える。円板と床の間に滑りが生じるトルクNを次の中から選べ。ただし、円板と床には、クーロン摩擦(静摩擦係数μs、動摩擦係数μd、ただしμs>μd)が作用するものとする。また、円板の質量中心の速度をv、重力加速度をgとする。 答え:(1) 下記、<2>と<3>はわかるのですが、<1>と<2>のFが同じ意味合いになることが 理解できません。どなたか、教えていただけないでしょうか。 円板の運動方程式:ma=F    ・・・<1> 回転の運動方程式:Iθ’’=N-F・r ・・・<2> 直線運動と回転運動の関係から:a=r・θ’’ ・・・<3> 滑り出す瞬間を考慮し:F=μs・mg ・・・<4>

  • ばねに関する問題です

    ばね定数k、自然長lのばねの左端を固定し、右端に質量mの物体をつける。床に動摩擦係数μ'、静止摩擦係数μがあるときを考える。つりあいの位置(x=0)から長さlだけばねの伸びる方向に移動させて放したとする。(ただしlはμによる静止摩擦力よりも大きな力を発生させるだけの長さとする)重力加速度をgとして運動方程式を示せ。また、ばねが最も縮む時刻t(ばねをlだけ伸ばして放した時間をt=0)ならびに、そのときのxをそれぞれ求めよ。 運動方程式をたてるのに、物体の動く向きが変わったら摩擦力の向きも変わるわけですが、どう書けばいいのかわかりません。ご教授お願いします。

  • 摩擦力と運動方程式の立て方について教えてください

    高校物理の基礎的な問題で A □→F --------- 「質量mの物体AをFの力で右に引っ張り、床と物体mの動摩擦係数をμ、重力加速度gとした時の加速度aを求めよ」 という問題で、私は運動方程式F=maより F=ma-μmgとし a=(F+μmg)/mとしました。 しかし、回答はF-μmg=maからのa=(F-μmg)/mとなっており 分子のプラスとマイナスの符号が逆でした。 私が最初に思ったF=ma-μmaの式はなぜ間違いになるのでしょうか? わかりやすく教えていただけますでしょうか? よろしくお願いいたします。

  • 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。

  • 運動の法則

    物体A,B,Cを糸で結ぶ。 A,Bを水平でなめらか(=摩擦なし)机の上に置いた。 Cを机の端にあるなめらかで軽い滑車にかけた糸に吊り下げて静かに放した。 物質の質量は A 3.0[ kg] B 2.0[ kg] C 5.0[ kg] 糸の長さは AB間が130[cm] Cから床までが80[cm] 重力加速度は9.8[m/s^2]とする。 Q1 物体A,B,Cの加速度を求める Q2 BC間の糸の張力を求める Q3 AB間の糸の張力を求める この問題を計算したところ、 物体A,B,Cの加速度は a=4.9[m/s^2] BC間の糸の張力は T=24.5[N] AB間の糸の張力は T=14.7[N]     となりました。 Q4 Cが床に着いた直後のBの速度を求める Q5 Bが初めの位置から120[cm]に移動するのに要する時間を求める この2点が分かりません、宜しくお願いします。