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摩擦のある場合のばね振り子について

物理のエッセンス力学・波動の84ページ、摩擦のある場合のばね振り子について 図1のように動摩擦係数μの水平面上で、自然長位置(原点O)からPを引っ張って 点Aで放す。左へ進むPが位置xにきた時の合力Fは F=-kx+μmg となるのは理解ができました。 次に図2のような戻りの時の合力Fは F=-kx-μmg となると物理のエッセンスには書いてありますが、 x座標は右向きが正になっているので F=kx-μmg となるはずではないでしょうか。 どうしてもわかりません。 よろしくお願い致します。

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noname#251460
noname#251460

x軸を右向き正としているので、図2において、xの値(xの中身)は負の値になっています。 ですので、 tomtomcat さんの考えでは、ばねの力kxの向きが負方向に向いてしまいます。そうすると、 kx < 0 ∴F = kx -μmg <0 となってしまい、力は負方向(左向き)にしか働かない事になってしまいます。これは、実際の現象と違いますよね。 x軸の向きと、力の向きを考えて、 F = -kx -μmg とする訳です。 F = k(-x) -μmg     (図2では、あくまでx<0です) としてみると、見易いですかね? 座標軸の向きと、力の向きを考えるとしっくりくると思います。

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質問者からのお礼

よくわかりました。ありがとうございました。

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たぶん、力Fの向きを、基準に書いてあるんだと思います。 尚、摩擦による力は、常に、運動方向と逆向きですから、 右へ動こうと、左へ動こうと、 F=、、、-μmg になります。

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