解説【高校物理】押しても動かない。摩擦の大きさは?物理基礎・力学をクイズで確認!力と運動17

【解説_力と運動17_押しても動かない】

質量50 kgの物体を右向きに100 Nの力で押し続けたが、動かなかった。このとき、物体が受ける「摩擦(まさつ)」の大きさについて正しいものはどれですか?

A:押す力より大きい
B:押す力と等しい
C:押す力より小さい

高校物理の力と運動の問題。動かない物体が受ける摩擦力の大きさと押す力の関係を問うシミュレーション画像
Puさん
Puさん

答えは、 B です。


日常でよく「摩擦(まさつ)」という言葉を口にしますが、「摩擦(まさつ)」も力の一つです。
曖昧な人がすごく多いです!
これ以降は、「摩擦力(まさつりょく)」と言うね。

ピグちゃん
ピグちゃん

摩擦ではなくて、摩擦力と言った方がいいんだね!

Puさん
Puさん

うん!「摩擦」は力の一種だから、これまで勉強してきた力の考え方を使って考えられそうだね。

この問題では「物体を押したが、動かなかった」とあるよね。
なんでだと思う?

ピグちゃん
ピグちゃん

…力がつりあっているから?

Puさん
Puさん

いいね〜!そのとおり。
力がつりあっているというのは、物体の合力が0ってことだったよね。
加えた力と、同じ大きさの摩擦力を受けるから物体は動かなかったんだね。(下図)

加えた力と静止摩擦力の大きさが等しく、合力が0になっている画像
ピグちゃん
ピグちゃん

物体の合力が0 →加速度が0 →物体は静止したまま
という考え方だったっけ?

Puさん
Puさん

完璧だよ!

ここまでで知っておいて欲しい摩擦力の内容をまとめるね。

① 静止摩擦力:静止している物体が動き出すのを妨げるように受ける摩擦力
 →基本は力のつりあい

② 動摩擦力:動いている物体が受ける摩擦力

 ※ どちらも物体が接触する面から受ける力です。問題文には、「あらい面」、「なめらかでない面」などと書かれています。

Puさん
Puさん

この問題で扱っていたのは静止摩擦力で、基本は力のつりあいなんだ。
動摩擦力については、次回以降で勉強していこう。

ピグちゃん
ピグちゃん

押しても動かない…

Puさん
Puさん

そう、それが静止摩擦力やで

ピグちゃん
ピグちゃん

まるであの人みたい…私の気持ち、びくともしないの

Puさん
Puさん

力がつりあっているんやなぁ

ふりかえり

力と運動17_押しても動かない

 ◎ 静止している物体が受ける摩擦力を静止摩擦力といい、基本は力のつりあいである。

 ⚪︎ 物体が静止しているとき、物体が受ける合力は0である(問8のふりかえり)

答えの確認

  1. 自分でシミュレーションする

▶︎ 加速度 を選択してね!

  2. シミュレーション操作を参考にする

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Puさん
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ピグちゃん
ピグちゃん

ストレートな宣伝やなぁw

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このシミュレーションは PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder によって提供されています。
© University of Colorado Boulder, licensed under CC BY 4.0
https://phet.colorado.edu/

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