物理の問題について。

質問

この問題について質問があります。

時速４０ｋｍで走行している車がブレーキを踏んでから停止するのに
１０秒間必要とした。
減速が等加速度であったとして、車の加速度および、ブレーキ開始
から停止するまでに進んだ距離を求めよ。また、車の質量が
１０００ｋｇであった場合のブレーキにより路面から車に作用する力
を求めよ。

加速度および距離は、公式より、それぞれ-10/9(m/s^2)
500/9(m)と求めましたが、
ブレーキによる路面から車に作用する力はよく分かりません。
接触面の反力ＰはＰ=1000x9.8=9800(N)
動摩擦力Fは動摩擦係数をμとすると、F=9800μ(N)
でいいのでしょうか？
教えてください。お願いします。

回答No.5

BookerL · ベストアンサー

＞この場合、動摩擦力係数μはかけなくてもいいのでしょうか？

　摩擦力は、摩擦係数を使わないと求めることができない、と思われているようですね。

　すべての力は「加速度を生じる働き」ですから、物体に加速度があれば運動方程式から力を求めることができます。このとき、運動方程式以外の関係式は必要ありません。
　その力が摩擦によるものであれば、摩擦力であるというだけで、ほかの力と違うわけではありません。

　摩擦力は垂直抗力と比例し、その比例定数が摩擦係数で、垂直抗力から摩擦力を求めるときは摩擦係数を使いますが、加速度から求めるときには摩擦係数は必要ありませんね。

お礼

ようやく理解できました。
有難う御座いました。

回答No.4

sanori

へいっ　まいどっ　　＾＾

＞＞＞すいません。摩擦力は関係ないのですか？

関係　大あり　ですよ。
問題文にある「ブレーキにより路面から車に作用する力」が、
動摩擦力そのものです。

前回書いた　１０００×（－１０／９）　ニュートン　が
動摩擦力です。

お礼

この場合、動摩擦力係数μはかけなくてもいいのでしょうか？
お願いします。

回答No.3

noname#235817

すみません間違えました。
単位変換してませんでした。
お気になさらなくていいです。

回答No.2

noname#235817

10秒後に停止しているので、そのときの速度は0[m/s]です。
したがって加速度は、
v=v0+at　より、
0=40+10a　→　a=-4[m/s^2]

進んだ距離xは、
v^2-v0^2=2ax　より、
0^2-40^2=2(-4)x　→　x=200[m]

ではないでしょうか？
また、ブレーキによる路面から車に作用する力というのは、減速（負の加速度）による、路面から受ける摩擦力のことだと思いますので、おっしゃるとおりでいいと思います。

回答No.1

sanori

こんばんは。

＞＞＞ブレーキによる路面から車に作用する力はよく分かりません。

簡単ですよ。

「ブレーキによる路面から車に作用する力」
つまり、進行方向に平行な力なのですから、垂直抗力は関係ありません。

１０００ｋｇ　の物体が　－１０／９　［ｍ／ｓ^2］の加速度を受けているのですから、
１０００×（－１０／９）　ニュートン　です。

お礼

こんばんは。
すいません。摩擦力は関係ないのですか？
ANo.２の方は合っていると言っているのですが、
まだ理解できません。
詳しく教えて頂けると嬉しいです。