状況を理解する
* ブロック: 10 kgのブロックが垂直壁に押し付けられます。
* 力: 100 nの水平方向の力がブロックに適用されます。
* 摩擦: ブロックと壁の間の静的および運動摩擦の係数を決定する必要があります。
重要な概念
* 静的摩擦(f_s): これは、休息時にオブジェクトが移動するのを防ぐ力です。以下で与えられる最大値を持っています:
* f_s(max)=μ_s * n
*μ_sは静的摩擦係数(無次元値)です
* nは通常の力です(壁がブロックに及ぼす力)。
* 運動摩擦(f_k): これは、すでに動いているオブジェクトの動きに反対する力です。それはによって与えられます:
* f_k =μ_k * n
*μ_kは運動摩擦係数です。
* 無料のボディ図: オブジェクトに作用するすべての力を示す図。
問題の解決
1。自由ボディ図:
* 重量(w): 10 kg * 9.8 m/s²=98 n(下向き)
* 適用力(f): 100 N(水平)
* 通常の力(n): 壁がブロックを押し戻す(適用された力と方向に大きさと反対)-100 n(水平)
* 摩擦力(f): これは、ブロックが壁を滑るのを防ぐ力(上)です。
2。静的摩擦の決定:
* ブロックが安静になるには、摩擦力のバランスをとる必要があります: f =w =98 n
* ブロックは休息しているため、これは最大静的摩擦力です。
* μ_s:を計算します μ_s=f_s(max) / n =98 n / 100 n =0.98
3。速度論的摩擦の決定:
* μ_k。を決定するには、より多くの情報が必要です 問題のステートメントは、静的な状況に関する情報のみを提供します。運動摩擦係数を見つけるには、ブロックの加速度またはスライドが開始されたら一定の速度で動き続けるために必要な力を知る必要があります。
要約
*ブロックと壁の間の静的摩擦係数(μ_s)は0.98です。
*提供された情報を使用して、運動摩擦係数(μ_K)を決定することはできません。
質問がある場合、または運動摩擦シナリオを探索したい場合はお知らせください。