1. 物体が水平な床の上に置かれている。静止摩擦係数は 0.4 、重力加速度は9.8 m/s² である。 (a) 静止摩擦力の最大値、(b) 静止摩擦力の最小値を求めよ。
解決策
既知：
質量(m) = 1 kg
静止摩擦係数（μs ）= 0.4
重力加速度 (g) = 9.8 m/ s²
重さ(w) = mg = (1 kg)(10 m/s 2 ) = 10 kg m/s 2 = 10 ニュートン
垂直抗力（N）= w = 10ニュートン
求む：
(a)静止摩擦力の最大値(b)静止摩擦力の最小値
解決策：
（a）静止摩擦の最大力
f s = μ s N
f s = (0.4)(9.8 N) = 3.92 ニュートン
（b）Fの最小力
物体に力Fが加えられても物体が動かない場合、床が物体に静止摩擦力を及ぼしているはずです。物体が動き出すには、静止摩擦力を超え、動摩擦力が働いている必要があります。Fが静止摩擦力の最大値よりも大きい場合、物体は動き始めます。
したがって、Fの最小力＝静止摩擦力の最大値＝3.92ニュートン。
2. 1 kg の箱が力 F によって水平面上を引っ張られ、一定の速度で移動しています。動摩擦係数が 0.1 の場合、力 F の大きさを求めなさい。(g = 9.8 m/ s² )
既知：
動摩擦係数（μk ）= 0.1
箱の質量 (m) = 1 kg
重力加速度 (g) = 9.8 m/ s²
重量 (w) = mg = (1 kg)(9.8 m/s² ) = 9.8 kg m/s² = 9.8 ニュートン
垂直抗力（N）= w = 9.8ニュートン
求む：女性
解決策：
ニュートンの第一法則は、物体に正味の力が作用しない限り、すべての物体は静止状態を維持するか、直線上で一定の速度で運動し続けると述べている。
したがって、物体が一定速度で移動する場合、正味の力はゼロ（ ΣF = 0）でなければなりません。力Fは物体に右方向に作用するため、動摩擦力は物体に左方向に作用します。
∑ F = 0
F – f k = 0
F = f k
動摩擦力：
f k = μ k N = (0.1)(9.8 N) = 0.98 ニュートン
物体は一定速度で移動する。F = f k = 0.98 ニュートン
3. 物体が一定速度で斜面を滑り降りる。動摩擦係数 ( μk )を求めよ。g = 9.8 m/ s²
解決策
w = 重量、w x = 重量の水平成分（斜面に沿った方向）、w y = 重量の垂直成分（斜面に垂直）、N = 垂直抗力、f k = 動摩擦力。
既知：
質量（m）= 1 kg
重力加速度 (g) = 9.8 m/ s²
重さ (w) = mg = (1 kg)(9.8 m/s² ) = 9.8 kg m/s² = 9.8 ニュートン
w x = w sin 30 o = (9.8 N)(0.5) = 4.9 ニュートン
w y = w cos 30 o = (9.8 N)(0.5) √ 3 = 4.9 √ 3ニュートン
垂直抗力 (N) = w y = 4.9 √ 3ニュートン
求めるもの：動摩擦係数（μk ）
解決策：
物体は一定の速度で斜面を滑り降り、正味の力がゼロになる。
∑ F = 0
w x – f k = 0
w x = f k
w x = μ k N
5 = μ k ( 5 √ 3 )
μ k = 5 / 5 √ 3
μ k = 1 / √ 3
μ k = 0.58
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- 質量と重量
- 通常の力
- ニュートンの運動の第二法則
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