- 締切済み
運動方程式の問題
質量5.0[ kg]の物体を摩擦のある床においた。 水平方向から30度上向きにF[N]で引いたら、物体は等速直線運動した。 動摩擦力をμ'＝0.40 とする。 Q1 物体が床から受ける垂直抗力NをFを用いて表す。 答えが N＝４９×１/2（２分の１）F[N] になるのですが、 垂直抗力 N=ｍｇ より ４９ と Fsin30度＝１/2（２分の１）F になるのは分かるのですが、 なぜその二つをかけるのかが良く分かりません。 そして Q2 Fを求める。 これは答えが39.2/√3 （√3分の39.2）[N] になるのですが、Q1が解けないので分かりません。 宜しくお願いします。
- 物理学
- 回答数2
- ありがとう数1
- みんなの回答 （2）
- 専門家の回答
みんなの回答
- damegakusei
- ベストアンサー率33% (7/21)
Ｆを２方向に分けると ベクトルＦ＝（Fcos30°，Fsin30°） ＝（F×√３／２，F／２） ですね。 また重力が（０，－５ｇ）より この物体にかかる力はこれらの和より （F×√３／２，F／２－５ｇ）となりますね。 これより、（１）の答え、垂直抗力は ５ｇ－F／２なのでは？？ 以降は抗力から求まる摩擦力と ｘ方向の力が釣り合えば 等速運動になりますよね。
- chiyorin
- ベストアンサー率0% (0/1)
図が見れなかったので、ちょっと自信がありませんが、まずは水平方向と垂直方向にＦを分解してかんがえてみてはどうでしょうか？ それから水平方向と垂直方向で連立方程式を作ってみると少しはわかりやすいと思います。
関連するQ&A
- この問題も教えてください
この問題も教えてください 「質量2.0kgの物体が摩擦のある水平な床に置いてある．この物体に水平と60度上方に一定の力を加え，等速で10m水平に移動させた．動摩擦係数を0.50として加えた力をもとめよ．」 という問題がわかりません． この物体にかかる動摩擦は2.0[kg]*9.8[m/s＾2]*0.50=9.8[N]（垂直抗力に動摩擦係数をかけた）だと思います． そしてこの物体を等速で動かした，すなわち加速度a=0なので加えた力の水平成分（x成分）も9.8[N] よって加えた力は9.8[N]*2=19.6[N]（水平に対して60度上方に力をかけているから） だと思いました． しかし，答えには10.5[N]とありました． これだと加えた力の水平成分は5.25[N]となりませんか？ どうすれば答えにたどり着けますか？
- ベストアンサー
- 物理学
- 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=
- ベストアンサー
- 物理学
- 物理Iの問題・・・
水平なあらい面上に質量Ｍの物体がある。この物体を、大きさＦの力で 水平に引きつづけると、一定の速度で運動した。次に、この物体を 水平からの角度θを保ちながら、大きさ２Ｆの力で斜め上向きに 引きつづけたところ、物体は面を離れることなく、水平に一定の 速度で運動した。重力加速度の大きさをｇとする。 （１）物体と面との間の動摩擦係数μ´をθで表せ。 （２）θはある角度以下にはなりえない。θの下限を求めよ。 （１）は 鉛直方向へは N+2Fsinθ-Mg=0・・(1) 水平方向へは 2Fcosθ=μ´N・・(2) (1)よりN=-2Fsinθ+Mg (2)よりμ´=2Fcosθ/N したがって μ´=2Fcosθ/-2Fsinθ+Mg となってしまいました。 相当考えたんですが、分かりませんでした。 よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- 垂直抗力について 大学受験問題
大学受験問題です。よろしくお願い致します。 問題は、 図の加速度aと物体間の垂直抗力Nを求めよ。ただし、m<Mで摩擦はない。 です。 図は、箱Mの底に物体mが置かれており、箱Mは、上向きに力Fがかかっています。 自分の考え方は、 物体mにかかっている力は、下向きに重力と上向きに垂直抗力です。 物体Mにかかっている力は、下向きに重力と上向きに力F、そして上向きに垂直抗力です。 この考え方で解くと間違っていました。説明を読んだところ、物体Mにかかっている垂直抗力は、下向きでした。 でも、これはどうしてでしょう？Nは重力と反対向き？だったのような気がします。Nと定義が良くわかってないかもしれませんが、接触しているものに対してかかる力だと思います。 また、確かによく考えると、垂直抗力は、物体ｍにかかっているのと反対のような気もしますが、それなら、どうして、物体ｍではなく、物体Mの垂直抗力が下向きになるのでしょうか。 よろしくお願いいたします。補足が必要であればさせていただきま。
- ベストアンサー
- 物理学
- 運動方程式の問題です。
なめらかな水平面上に質量Ｍの板Ａをおき、その上に質量ｍの物体Ｂを載せる。板Ａに右向きに力を加えて加速させる。ＡとＢの間の静止摩擦係数をμ、動摩擦係数をμ’、重力加速度をｇとする。 問・加える力の大きさがＦのときＢはＡのウエをすべることなく一体となって加速した。加速度はいくらか。 a=F/(M+m) 問。加える力の大きさがある値を超えるとＢはＡのうえをすべりだす。 この値はいくらか。 一つ目は分かったのですが次が分かりません。 解答には Ｂに働いている力を運動方程式で表す。 水平方向：ｍa＝Ｒ（a：加速度、Ｒ：AB間に働く力） (1) 鉛直方向：０＝N-mg （Ｎ：Ａからの垂直抗力） (2) Ａに働いている力を運動方程式で表す。 水平方向：Ｍa＝Ｆ-Ｒ (3) 鉛直方向：０＝Ｔ-Ｎ-Ｍｇ（Ｔ：床からの垂直抗力） (4) Ｔ＝（Ｍ＋ｍ）g (1)(3)よりＲ＝｛m／(ｍ＋Ｍ）｝Ｆ Ｒ＞μＮ＝μｍｇ ←（ＡＢ間に働く力が最大摩擦力より大きくなったときＢはすべる） なので Ｒ＝｛m／(ｍ＋Ｍ）｝Ｆ＞μｍｇ ∴Ｆ＞(ｍ＋Ｍ）ｇ と書いてあったのですが、 なんでＲ＝｛m／(ｍ＋Ｍ）｝Ｆになるのかよく分かりません。 お暇な方回答よろしくお願いします
- ベストアンサー
- 物理学
- 運動の問題 助けてください
水平な粗い面の上に10kgの物体を乗せ、30Nの力で水平方向に10秒押したら20m/sの速度になった。 摩擦がなければ加速度はどれほどか この物体に働いた摩擦力は何Nか 面と物体の間の動摩擦係数はいくつか 最初のはma＝Fで、10a＝30で加速度は3m/s^2って分かるんですが その後の二つが分かりません 答えには10Nと0,10と書いてあります 質量3kgと7kgの二つの物体がそれぞれ6m/sと1m/sで直線上を同じ向きに進んで衝突した。衝突後二つの物体がくっついて動いたとすると、この物体はどの様な向きにどんな速さで進むか これ運動量保存則から2.5m/sっていうのは分かったんですが、 どんな向きって言うのはどんな向きですか？ 答えには運動の向きは変わらないって書いてあるんですが、なぜそうなるか分かりません 質量30gの球が20cm/sの速さで壁に垂直に衝突し、14cm/sの速さで跳ね返った。失われた運動エネルギーはいくつか？ これは初見なのでまったく分かりません3.06×10^-4らしいです。
- ベストアンサー
- 物理学
- 【高校物理】仕事率の計算を教えてください
よろしくお願いします。 問題 水平なあらい床の上で，質量10kgの物体をロープで引き，1.0m/sの速さで運んでいる。床と物体との間の動摩擦係数は0.50とする。ロープを水平に対して30°だけ上向きに引く場合の仕事率を求めよ。（答え．38W） 質問者の考え 水平方向に引っ張るべき力の大きさは （動摩擦係数）×（垂直抗力）＝（動摩擦係数）×（物体の質量）×（重力加速度）＝0.50×10×9.8＝49[N]． いま，水平に対して30°だけ上向きに引くとしたら，これを実現するために必要な力の大きさは49×{2/(√3)}．1秒間に水平方向に1.0m動いているのだから，力の向きに座標軸を取るならば，その座標軸方向へは(√3)/2[m]だけ動いている．したがって，求める仕事率は49×{2/(√3)}×{(√3)/2}＝49[J/s]＝49[W]． 正しい解答を教えていただけますか。
- ベストアンサー
- 物理学
- 動摩擦係数について
動摩擦係数を求める問題の一部です。 動摩擦力f=μ'N μ'=f/N と変形して求めるのだと思っていました。しかし回答は少し違いました。μ'=｜f｜/Nとなっていたのです。 自分なりの勝手な解釈は動摩擦係数はマイナスにはならないので μ'=｜f/N｜。垂直抗力もマイナスにならないので、分母に絶対値をわざわざつける必要はない。→分子だけにつけた。 でも、「動摩擦係数はマイナスにはならない」「垂直抗力もマイナスにならない」と言うのもなんとなくなので、まずこれについて教えてください。 また、上の考え方は飽くまでも勝手なものなので、この考え方が間違っていたら訂正して、教えていただけるとうれしいです。よろしくお願いい致します。
- ベストアンサー
- 物理学
- 力の分解について教えて下さい
写真のような図の力の分解なのですが、 垂直抗力N1に摩擦力f1がかかるのはなんとなくわかるのですが、 垂直抗力N2には摩擦力はかからないのでしょうか? これまたなんとなくなのですが、 N2の始点からf2という上向きの摩擦力がかかるのはないかと考えてしまいます。 回答よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
