物理 慣性力についてです。

質問

なめらかな水平面上に質量M、傾角θのくさび台Qをおき、台のなめらかな斜面上に質量mのおもりpをのせる。台に大きさFの外力を水平左方向に加え続けたところ、台上で小物体を静止させることが出来た。

(1) このときの全体の加速度αと加えた外力の大きさを求めよ。重力加速度をｇとする。

(2) 台の斜面上に摩擦があるとき、おもりPが滑らないためのαのはにを求めよ。ただし斜面と物体の間の静止摩擦力をμとする。

(1)ではα=ｇtanθ、F=(M+m)gtanθは分かったのですが、(2)が分かりません。
よろしくお願いします。

回答No.1

ok-ito · ベストアンサー

(1)が解けると言うことは、基本的な自由対線図と運動方程式は書けるということですね。

(2)は上に乗っている物体の自由対線図を2つ書いてみてください。
１つはFが小さい場合。
このとき、物体は下側へ滑り落ちようとしますから、上向きに摩擦が発生しますよね。
その時、釣り合う加速度を求めます。

もう１つはＦが大きい場合。
このとき、物体は台を上ろうとしますから、下向きに摩擦が発生しますよね。
その時、釣り合う加速度を求めます。

この２つの加速度の間にαがあれば、この物体は滑らないことになります。

(1)が解けるあなたならばこれでわかるはず！がんばってやってみてください。

お礼

お礼が遅くなって申し訳ありません。

回答を参考にして解けました。

ありがとうございました。