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高校物理の問題です

板の上に質量mの物体をのせ、板の傾きをしだいに大きくしていく。いたと物体との間の静止摩擦力をμ、動摩擦力をμ´、重力加速度の大きさをgとする。 (1) 物体にはたらく垂直抗力の大きさはいくらか。 (2) 物体にはたらく静止摩擦力の大きさhいくらか。 (3) 物体にはたらく最大摩擦力の大きさμを用いて表せ。 (4) tanθoを用いて表せ。 (5) 板と水平面のなす書くをθoより大きなφにした。物体に生じる加速度の大きさはいくらか 教えてください 途中式もお願いします

みんなの回答

回答No.1

質問内容に 静止摩擦力をμ、動摩擦力をμ´ とありますが 静止摩擦係数をμ、動摩擦係数をμ´ でよろしいでしょうか? (1) 物体にはたらく垂直抗力の大きさ 板と水平面のなす角をθとする。重力の板に垂直な方向の成分と 垂直抗力が釣り合っているので、垂直抗力の大きさNは N=mgcosθ (2) 物体にはたらく静止摩擦力の大きさh 摩擦力と重力の板に水平な成分が釣り合っているので h=mgsinθ (3) 物体にはたらく最大摩擦力の大きさμを用いて表せ。 最大静止摩擦力の大きさをμを用いて表せでよろしいでしょうか。 θを大きくしていくとある角度θoより大きくした瞬間物体がすべり出したとする。 最大摩擦力hmaxは(最大静止摩擦力)=(垂直抗力)×(静止摩擦係数)なので hmax=mgμcosθo (4) tanθoを用いて表せ。 μをtanθoを用いて表せでよろしいでしょうか? 最大静止摩擦力と重力が釣り合っているので mgsinθo=mgμcosθo より μ=tanθo (5) 板と水平面のなす書くをθoより大きなφにした。物体に生じる加速度の大きさはいくらか 物体に働く力は重力と動摩擦力なので運動方程式F=maと動摩擦力が (動摩擦力)=(垂直抗力)×(動摩擦係数)であることから a=gsinφ-gμ´cosφ

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(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。
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