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静止している物体に力が働くのはなぜ？
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質量mの物体が床に静止しているのは、次のような状態になっています。 ■↓+mg（物体） ―↑-mg（床） 物体は重力加速度gにより、大きさmgで下向きの力がかかっています（下向きを正としておきます）。 物体には床からも力がかかり、大きさmgで上向きの力となります（-mg）。 この二つは、いわゆる作用・反作用の関係にあります。運動方程式は、F1=mg, F2=-mgの二つを考慮する必要があり、トータルの力Fは、F=F1+F2=mg-mg=0となります。 物体の加速度aを計算すれば、0=maとなり、m≠0ですから、a=0となり、物体は加速度を持たず、初期条件として初速度v=0であれば、ずっと静止したままです（v≠0なら等速直線運動）。
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- tetsumyi
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その通りで全て静止している物は、全体の力がバランスしているので動かないのです。 地面や床が下から反発力で支え、摩擦力があったりするので動きません。 それで傾斜が激しくなると落ち始めます。
お礼
動かないのに加速度があるようで変に思っていたのです。でも解決しました。ありがとうございました。
- beest002
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０と１の交錯するライン。 椅子も生き物も同期するから(^^)かな
お礼
すみません。よくわかりませんでした。閾値とか全か無かの法則みたいな話でしょうか、、、
- hitokotonusi
- ベストアンサー率52% (571/1086)
＞ma=F のFは単独の力とは限らず、一般には働いている全ての力の和(合力)です。 床に置かれている物体には下向きに重力が働きますが、 床から上向きに重力に等しい垂直抗力Nも働いているので、上向きを正として F = N - mg = 0 となって運動方程式は ma = 0 です。 より正しくは物体が動いていない事からa = 0なので ma = N - mg = 0 から垂直抗力Nが重力mgに等しいことがわかるのですけどね。
お礼
確かにそうですよね。ありがとうございました。
- goro_goro_0904
- ベストアンサー率57% (4/7)
物理学的に言えば、床から物質に重力に対する応力がかかっていて、つりあっています。 試しに、床に荷物を置き、上から押さえつけてください。 よっぽどボロ床でなければ荷物は動きませんよね。 でも、あなたは力をかけている。 これはどう見ますか？
お礼
この見方そのものが質問内容です。。 でも解決しました。回答ありがとうございました
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お礼
確かに合力をFとすれば加速度ゼロで矛盾はありませんでした。ありがとうございました。