物理の質問です！２ ２

質問

(2)床の上で、物体に加える力をいろいろと変えながら変えながら加速度を測定したところ、力と加速度の関係は次のグラフのようになった。物体と床との間のの動摩擦係数はいくらか。

ほんと物理初心者です。
橋本のはじめからていねいにをやったあとこういう問題が全然とけないです・・・
橋本に乗ってる問題はとけるのに＞＜
詳しい回答お願いします!!

回答No.1

mikeyan · ベストアンサー

摩擦係数をμとすると、

F = ma －μmg　　（m:質量　ｇ:重力加速度　a:加速度）
です。傾きはmになりますね。では切片は？

あとは自分考えてください。

お礼

おそろしく遅くなりました＞＜
回答ありがとうございました!!

回答No.2

do_ra_ne_ko

力はベクトルですから、床という水平方向だけについての運動方程式を考えたのでよい。

力としては、物体に水平方向に加える力　Ｆ
物体の質量をｍとすれば、動摩擦係数をμとして動摩擦力は物体の重量に比例するので　ｆ＝μｍｇ
　　ｇは重力加速度。
それから物体の加速度をαとする。

物体の水平方向の運動方程式は
　　　Ｆーｆ＝ｍα、　ただし、ｆ＝μｍｇ

整理すると、Ｆ－μｍｇ＝ｍα
　求めるものは動摩擦係数μなので、μ＝F/mg－α/g

測定は、Ｆ と　α　について何度も測定し、比例関係があることを見つけたというのがミソである。

　つまり、μ＝F１/mg－α１/g　

　　　　　　μ＝F２/mg－α２/g

この二つの式から ｍ を求めると

　　　　　　　ｍ=（Ｆ１－Ｆ２）/（α１-α２）　
なお、実験値から　Ｆ，αには比例関係があるからｍの値は一定値である。　（かりにＦ＝ｋαと置いてみよ）

この ｍ を μ＝ F１/mg－α１/g に代入せよ。そうすれば動摩擦係数μが求められる。

橋本さんがどなたか承知しないが、ニュートンの運動方程式が一つでは何も求められぬが、いくつかの場合に適用された
測定値があればいろいろなことが分かるという例である。初めて遭遇すると面食らうが、解法の一つとして憶えると便利。

お礼

おそろしく遅くなりました＞＜
回答ありがとうございました!!