アイデア数理塾 今日の数学問題#184
今日の数学コラム
かなり久しぶりの物理記事です笑
と言うことで今日のテーマは「摩擦係数」
物理っていろんな公式があってややこしい！だからこそイメージで覚えていきましょう！
・そもそも摩擦ってなんだ？！
摩擦とは、物体に力を加えた時に力と逆向きに発生する力のことで、作用反作用の法則が基本的には関係しています。
例えば、机の上に置いてあるティッシュ箱を軽く押してみると少し滑って止まります。
これは進行方向へ加えた押す力と反対の力（摩擦）が作用しているからだと言えます。
体育館でスライディングをして足を火傷するのも摩擦です笑
摩擦は大きく３種類に分けられます。
物体が止まっている時に働く摩擦力（静止摩擦力）
止まっている物体が動く瞬間に働く摩擦力（最大静止摩擦力）
運動している物体に働く摩擦力（動摩擦力）
・摩擦係数って何？
摩擦係数はどれだけ滑りにくいか？を表す係数です。
大きければ滑りにくくなりますし、小さいほど滑りやすくなります。
摩擦係数は
静止摩擦係数、動摩擦係数の２種類があります。
摩擦力の公式はF(N)＝摩擦係数μ×垂直抗力(N)
止まっている物体の問題では静止摩擦係数を使用し、動いている物体の問題は動摩擦係数を使用します。
そう、ただそれだけなんです^^;
注意点としては問題文であらい面と書かれていた場合は摩擦を考慮しますが、滑らかな面の場合は摩擦をない物として考えます。
・摩擦係数の求め方
公式によるとF＝μ×Nですから
摩擦係数μ＝F/Nで求めることが出来ます。
摩擦係数には単位がありませんので注意してください。
・問題をやってみよう！
質量5.0kgの金属ブロックが水平の床の上に置いてあります。
重力加速度を9.8(m/s^2)とした時、物体に右向きに５N力を加えても静止したままだった。この時の静止摩擦力を求めよ。また、物体が動くには水平に何Nの力で引けば良いでしょうか？金属ブロックの静止摩擦係数を0.7とする。
この金属ブロックの垂直抗力Nは、
N=mg=5.0×9.8=49N
物体を右向きに5N引っ張っても動かなかったので左向きに5Nの力がかかっている事になる。なのでこの時の静止摩擦力は左向きに6.0Nである。
最大摩擦力をF0とすると
F0＝μ×N＝0.70×49＝34.3
つまり、最大静止摩擦力は34.3Nとなる。
物理って面白い^^
以上！京都市中京区のアイデア数理塾 油谷がお届けいたしました！
今日の問題 解答#184
