問題演習お疲れ様です。
ここからの解答は、
ルールに従って解くこと
を大事にしてます。
どんな問題でも、
確実に解くために。
この目の前の
問題を解けたところで、
入試問題を解けなかったら
意味ないですから。
ルールを身に付ける。
さすれば、
どんな問題でも簡単に解けます。
同じ作業です。
【物理のエッセンス（力学）問48】
（滑らかな床上に、質量$m,M$の$A,B$を重ねて置き、）
同様に、静止状態から$B$を$F1$の力で引くと、$A$は$B$の上を滑った。はじめ$A$が$B$の左端から$l$の距離にあったとすると、何秒後に$A$は$B$から落ちるか。$A,B$間の動摩擦係数を$μ$とする。
⓪問題文をちゃんと読む。
：与えられた条件、 : 求めるもの。
【物理のエッセンス（力学）問48】
（滑らかな床上に、質量$m,M$の$A,B$を重ねて置き、）
同様に、静止状態から$B$を$F1$の力で引くと、$A$は$B$の上を滑った。はじめ$A$が$B$の左端から$l$の距離にあったとすると、何秒後に$A$は$B$から落ちるか。$A,B$間の動摩擦係数を$μ$とする。
①注目する物体を１つに決める。
とりあえず「物体$A$」に決める。
②その物体に働く力を図示する。
質量$m$をもつ→重力$mg$がかかる。
また、
物体同士が接触している。
→必ず、摩擦力と垂直抗力が発生している！
【これが例外なだけ】
床が「なめらか」→摩擦力は０。
壁が「なめらか」→摩擦力は０。
物体の表面は「なめらか」
→摩擦力は０。
物体$A$は物体$B$と接しているから、
摩擦力$f$と垂直抗力$N$を書き込む。
③$x$軸と$y$軸を設定する。（または$x$軸だけ）
④力を分解する。
今回はなし。
⑤$x$軸方向と$y$軸方向それぞれで、運動方程式「$ma=F$」に代入する。
⑥別の、注目する物体を１つに決める。（２つ目）
「物体$B$」に決める。
⑦力を図示して、軸を設定して、力を分解する。
（物体$A,B$は別々に移動しているので、物体$B$の加速度は物体$A$と異なる。）
質量$M$をもつ→重力$Mg$がかかる。
問題文より→水平右向きに力$F_1$で引っ張られる。
また、
物体同士が接触している。
→必ず、摩擦力と垂直抗力が発生している！
【これが例外なだけ】
床が「なめらか」→摩擦力は０。
壁が「なめらか」→摩擦力は０。
物体の表面は「なめらか」
→摩擦力は０。
物体$B$は物体$A$と接しているから、
摩擦力$f$と垂直抗力$N$を書き込む。
（作用・反作用の法則より、$N,f$は物体$A$に働くものと逆向きにおく。）
また、
物体$B$は床と接しているから、
垂直抗力$N’$を書き込む。
（床は滑らかだから、摩擦なし）
→そして、公式に代入する。
⑧作用・反作用の法則の等式を立てる。（$N＝N’$とか、$f＝f’$とか。）
今回はなし。（置くときに設定した）
⑨式を計算する。
これは、今までのまとめ。
そして、
まず最初に摩擦力$f$を求める。
【摩擦力の扱い方】
①滑っている時→動摩擦力 $μN$
②静止している時
- 単なる静止なら
→fとおいて力のつり合いで求める。
- まさに動くギリギリなら
→最大（静止）摩擦力 $μ’N$
ここまでは物理。
あとは、数学のハナシ。
以上です！
これで今回の
宿題は終わりですね。
お疲れ様でした。
