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V字溝と角材の摩擦について
上向きに開いた90度のV字溝があります．その上に，断面が正方形の角材が一つの頂点を下にして乗っています（図参）．この角材を溝に沿って，画面の手前に引っ張る時の摩擦Fを考えています． この角材が，V字溝を押す力をPとして，摩擦係数をμとした時， (1)溝の底部に接触する角材部の頂点が少しだけ鋭角であれば，その頂点部分だけが接触するので， F=μP だと考えています． (2)頂点部が鈍角になると，両斜面で接触するので，両斜面からの垂直抗力はsin45°を掛けて F=2×μP×sin45°と考えています． このように(1)(2)の算出法の違いで答えがかなり異なりますが，なぜこういうことが起こるのかよくわからないでいます． アドバイスよろしくお願いします．
- norinorih
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- 物理学
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45度でなく、もっと急角度だったらどうでしょう。 「くさび」がまさにそれで、角度が急になるほど、摩擦力は大きくなります。 理由を考えてみると、角度がある場合、面にかかる力は、上から押す力のほかに、水平に働く力がふえるわけで（左右の面で打ち消すので、全体としては増えない）、なんだか得したような結果になるのでしょう。
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