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綱引きのバランス
綱引きについて質問です。 大勢で綱引きをやっていて、まったく釣り合って動かないことがあります。 そのときに、私が片側に入って本気で引っ張ったのですが、動きませんでした。 釣り合っているところに、片側に力を加えたのですから動くだろうと考えるのですが、なぜ動かないのでしょうか。 よろしくお教えください。
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難しい問題ですね。たぶん、ですが、 綱引きが釣り合っている状態では、左右の人は ＼＼＼＼＼------／／／／／ のように傾いて、体重をかけて引っ張っています。これのバランスを崩すには、一方の人の角度を立てないといけません。これ自体、大きな力が必要でしょうが、 さらに、引っ張っている人は、引っ張られる力が増えると微妙に体の角度を変えたりして、新たなバランス状態を作ってしまうのでしょう。 だったら、最初から体の角度を変えればよい気がしますが、へたにバランスを崩すと尻もちをついてしまって負けるかもしれないという気になるので、そういう冒険はしないのじゃないかと思います。 バランス状態を保つのは割合簡単ですが、それを崩すには大きな力が必要なのでしょう。
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>でも滑り出すぎりぎりの状態になっていれば、私が指一本で引っ張ればどんなに質量のある物でも動きませんか。 ２回目の回答の例は、摩擦力がない状態を挙げたのです。 回答としては「動きます」しかし、動いたのが分からないということです。
お礼
ありがとうございます。 わからないながらに皆様の回答からイメージしたことは次のようなことです。 大きな物体（重い箱）を引っ張ろうとする。 動かない。 摩擦の限界に来ていないので私が加わっても動かない。 もし、摩擦限界のぎりぎりに来ていれば動く（気づきにくいかもしれないが）。 ただわからないというか腑に落ちないのが、どうしてお互いに摩擦の限界までにならないのかということです。 相手は箱ではなく、自分で力の出せるひとが引っ張っているのに？？ 摩擦より、私の能力の限界のようです(^_^;)。
No．１です。 静摩擦力に打ち勝つこと以外に、もう一つ別の見方があります。 相手チームの５０人が足を踏ん張っていたとしても、味方方向に引っ張れば相手チームの各人の上体を前のめりにさせることはできるはずです。 しかし、あなた１人が加わったとしても、５０人分の質量を動かす加速度としては、非常に微々たるものになるでしょう。 無重量状態の宇宙空間であっても、１００トンの物体を１人で動かすには相当な時間がかかるはずです。そこでその人はビクとも動かないと錯覚するかもしれません。
補足
箱をおいた面をだんだん斜めにしても、そこに置いた物体はすぐには動きません。 これは摩擦があるからだと思います。 でも滑り出すぎりぎりの状態になっていれば、私が指一本で引っ張ればどんなに質量のある物でも動きませんか。 やはり摩擦の最大限に行っていないという問題なのでしょうか。 どうもすんなりわかりません。
- 中村 拓男（@tknakamuri）
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綱引きって傍から見ていると引きずられて負けるケースが多い。 つまり静止摩擦が大きいほうが(重いほうが)有利。 ＃たまに起き上がってしまって負けるケースもありますが・・・ だから互いに引っ張る力の総和が最大静止摩擦を超えないうちは ＃タイミングを合わせて引くから、そのピークで最大静止摩擦を超えないうちは 引く力に耐える摩擦力は自動的に増大するから、つりあって動かないと 思う。
お礼
ということは、もし最大静止摩擦で釣り合っている（この状態はなかなかありえないのでしょうが）ときに私が加われば動くということですね。 ありがとうございます。
全ての人が同じ力を持っているとして、両側に50人ずつ、合計100人で引っ張り合っている場合でも、ロープには５０人分の力しか掛かっていません。 これは、ロープの片側を木に結び、５０人でひっぱっているのと同じことです。 ここに１人加わって５１人で引っ張ったとしても、木が折れるまではロープはびくともしません。 つまり５０人チーム対５１人チームで引っ張ったとしても、５０人チーム側の摩擦力に打ち勝たない限りは、ロープは動かないのです。
補足
ありがとうございます。 かなり疑問がこっていますので、引き続き教えてください。 １：ということは、摩擦力の限界で釣り合っていれば動くということになりますが、そういうことはありますか。 ２：一人加わった５１人のチームは、それによって動かないが、まける可能性は若干減ったと考えてよいのですか。
お礼
なるほどとは思うのですが、なにか疑問が残ってしまうのです。 ありがとうございます。