高校2年 物理基礎 運動の法則まで
2年に入ってから物理を学び始めた者です。
授業中に出題された問題です
(問題)傾きがθの粗い斜面上に質量mの物体Aを置いて静かに離したとき、物体は静止していた。このとき摩擦力の大きさを求めよ。重力加速度はgとする。※つり合いの式を使う(←ヒントとして書いてありました)
解答
つり合いの式:摩擦力-mgsinθより、
答:mgsinθ
◆ここから質問
この問題において
摩擦力-mgsinθ=0
という式がつり合いの式として出てきたのですが、
力が加わっているのにも関わらず静止している物体というのは、力と摩擦力が釣り合っていることですよね？
その場合は力の向きをちゃんと考える必要があると思います。
この問題の場合働く力であるmgsinθと摩擦力は逆向きに働いているはずです。
摩擦力の方向を正とした場合、mgsinθは負の向きに働く為
摩擦力-mgsinθは0にならず、倍の力になってしまうのではないでしょうか。
そのため答えは
摩擦力=-mgsinθ 大きさを聞いているため、
mgsinθ
という考え方が正しいと思うのですが、学校では上記の解答の仕方で説明されました・・・
どちらが正しいのでしょうか？
◆質問終わり
そもそも直接先生に聞けばよかったのですが、その時はその解説で取り敢えず納得していたため、休日に入ってしまいました。
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