物理力学：；

質問

答えが合わずに困っています。
問題は、「図に示すように、ブロックＡがくさびＢを移動させることにより上下動する。静摩擦係数がすべての接触面において０．３であるときブロックＡを持ち上げるのに必要な力Ｆを求めよ。ただし、Ｗ＝３[kn]はブロックＡの重さを含むものとし、くさびＢの質量は無視できる。です」
図を説明すると
ポッキーの箱の形をした物体（Ｂ）を倒してそれを真横から側面を見てください。その箱の左上端を地面との角度9度でカットしてください（全部ではなく適度なカットです）。そのカット面に同様に方辺を9度にカットした立方体（Ａ）のような物体をカット面が重なるように乗せます。Ａは上下運動しかしないよう左右は板のようなもので支えられています。ポッキーの側面右端からはＦの力が加わりＡの上からはＷ＝３[kn]（Ａの重さも含む）の力が加わっています。

私の立てた方程式は。
Ａの上下の力のつりあい：N＝Kcosθ　　Kはカット面でＢからＡに地面と垂直に及ぼす力（同様にＢからＡにも）　　Nはカット面にBからAにカット面と垂直に及ぼす力　　θ＝9度
Ｗ＋２（Ksinθ－Ｎν）νcosθ＋（Ksinθ－Ｎν）sinθ＝K
νは静止摩擦係数

Bの左右の力のつり合い：Nνcosθ＋（K－Nνsinθ）ν＝F

とたてました。どこが違うのでしょうか？

回答No.3

yokkun831 · ベストアンサー

ごめんなさい。N1とN2逆でした。
訂正　A―指示板：N2　　A―B:N1　　B―床：N3

下＝上　右＝左　の形に書いてみますね。
　Aのつりあい
　　鉛直方向：W + μN2 + μN1sinθ = N1cosθ
（重力＋指示板摩擦＋B摩擦鉛直成分＝B抗力鉛直成分）
　　水平方向：　　　N2 = N1sinθ+μN1cosθ
　（　　　　指示板抗力＝B抗力水平成分＋B摩擦力水平成分）
　Bのつりあい
　　鉛直方向：　　　N1cosθ = N3 + μN1sinθ
　（　　　　　A抗力鉛直成分＝床抗力＋A摩擦力鉛直成分）
　　水平方向：　　　μN3+μN1cosθ+N1sinθ = F
　（床摩擦力＋A摩擦力水平成分＋A抗力水平成分＝押す力）
ただし，「成分」は各成分の大きさ（絶対値），「抗力」は垂直抗力
と読みかえてください。
syunndaさんの立式は，
「Kはカット面でＢからＡに地面と垂直に及ぼす力・・・
　Nはカット面にBからAにカット面と垂直に及ぼす力」として
KとNを別な力のように分けているところに最大の混乱があります。
くっついた相手ひとつに力ひとつ。垂直抗力と摩擦力は抗力を
便宜的に分けたものです。力をしっかり過不足なくみつけることが
大切です。

お礼

返答ありがとうございます。
あっちの問題もこっちの問題もすみません。レポート提出がせまってまして＾－＾；
じっくりまた考えます。

補足

ありがとうございます。おかげさまで解けました＾－＾
Ｋを考えたのが間違えでした；
良かったです。
もう一個の問題もこれから解いてみます。

回答No.2

yokkun831

「お礼」にあったとおり，Aを支える板からAが受ける力を考慮
すべきです。垂直抗力を
　A―指示板：N1　　A―B:N2　　B―床：N3
とおきます。すると，
　Aのつりあい
　　鉛直方向：W + μN2 = N1(cosθ-μsinθ)
　　水平方向：　　　N2 = N1(sinθ+μcosθ)
　Bのつりあい
　　鉛直方向：　　　N3 = N1(cosθ-μsinθ)
　　水平方向：　　　F = μN3+N1(μcosθ+sinθ)
上2式よりN2を消去してN1を求め，下2式よりN3を消去してN1を
代入すれば，解答を得ます。

お礼

やってみます＾－＾
ありがとうございました。

補足

疑問がいくつか；
まず垂直抗力は接触面と垂直ですよね？
Aのついあいの鉛直方向の式に「W+μN2＝・・・」とありますがN2がABの接触面の垂直抗力だとしたら摩擦力、つまりμN2の方向は接触面方向ですよね（地面との角9°の方向）？それがなぜ同じ式にかかれているのでしょうか？
それと私には「N1(cosθ-μsinθ)」「N1(μcosθ+sinθ)
」がなにを表しているのかわからないのですがバカにも理解できるよう教えていただきたいです。
なんかすいません。

回答No.1

noname#168349

AがBからうける垂直抗力の大きさをf、
Bが床からうける垂直抗力の大きさをRとすると

Aについて垂直方向の力のつり合い
W+νfsinθ=fcosθ

Bについて垂直方向の力のつり合い
fcosθ=R+νfsinθ

Bについて水平方向の力のつり合い
F=fsinθ+νfcosθ+νR

どの物体に、どんな力が、どちら向きに働いているかを見極めることが、運動方程式を立てる際のポイントです。

お礼

計算してみましたが答えと合いませんでした。式にＡを支える板
とＡとの摩擦が考慮されていないのもひとつの原因かとおもわれますが。・・・あーわからない；
返答ありがとうございました。

補足

いい忘れましたが答えは既知で２．７４ｋｎです。