摩擦

質問

水平な平面の上にある物体に力を加える力を大きくしていくとある強さのところで動き出しますが動き出したところから加える力を小さくしていったらどうなるでしょうか

回答No.4

moby_dick · ベストアンサー

止まっている時からの運動は次のようになります。
（例として数値を適当にいれました）

先ず、念のため基本を。
止まっている時、力が働くと静止摩擦力が働きますが、加えられた力が比較的小さいと加えられた力と等しい大きさの静止摩擦力が働き動きません。
静止摩擦力には限界があります。それが最大静止摩擦力です。
（なお、静止摩擦係数は、正しくは、最大静止摩擦係数のことで、最大静止摩擦力を与えます。）
最大静止摩擦力を超える力が加えられると、静止摩擦力に打勝って動き出します。

では、この場合、
最大静止摩擦力を１０として、

(1)加える力が最大静止摩擦力より小さい時（加える力（８など）＜最大静止摩擦力（１０））
静止摩擦力は加える力と等しくなり働きますから、
物体に働く全部の力は、
全力＝加える力（８など）－静止摩擦力（８など）＝０で、動きません。

(2)加える力が最大静止摩擦力を超えた時（加える力（１０強など）＞最大静止摩擦力（１０））
静止摩擦力は限界の最大静止摩擦力になりますが、
全力＝加える力（１０強）－静止摩擦力（＝最大静止摩擦力１０）＞０で、動き出す。

(3)動き出してから、加える力を小さくするまでの間
動いているときは、摩擦力は動摩擦力が働きます。
動摩擦力は一般に最大静止摩擦力より小さい。
ここでは動摩擦力を８としておきます。
それで、
全力＝加える力（＋１０強）－動摩擦力（－８）＝＋２強で、加速運動をする。

(4)加える力を小さくした後
全力＝小さくした加える力（F）－動摩擦力（－８）となる。
ここで、
ア、小さくした加える力が、動摩擦力より大きい場合（F＞８）
全力＝小さくした加える力（F）－動摩擦力（－８）＞０で、より小さい加速度ですが、加速運動を続ける。

イ、小さくした加える力が、動摩擦力と等しい場合（F＝８）
全力＝小さくした加える力（F）－動摩擦力（－８）＝０で、等速運動をする。

ウ、小さくした加える力が、動摩擦力より小さい場合（F＜８）
全力＝小さくした加える力（F）－動摩擦力（－８）＜０で、減速運動をし、いずれ止まる。

回答No.3

sekisei

静止摩擦係数と動摩擦係数と言うものがあります。

おおむね静止摩擦係数＞動摩擦係数となっていますので動き出した時の力から幾分低い力で引っ張っても（押しても）動いています。
最終的には動摩擦係数にかかるまで加える力を下げたら止まります。

体感ができます。なにか机の上にあるモノを指でちょっとずつ力を加えて行きます。動き出すまでモノからの押し返す力は増大しますが動き出した直後にそのちからは急に減り軽い力で動かせるようになると思います。

回答No.2

mac_res

静止摩擦係数に比べて動摩擦係数は小さいので、静止摩擦力に外力が打ち勝ったとき動き出し、外力が動摩擦力よりも小さくなったところで停止します。

回答No.1

tuort_sig

加える力を１、２、３、・・・、８、９N(ニュートン)というふうに徐々に増やしていき、動き出した瞬間の力を１０とします。そして１１、１２、１３とし、今度は力を１３、１２、１１と減らしていきます。すると、１０N以下になると物体は静止します。題意より平面上に摩擦があるのでこうなります。