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【様々な力と運動】静止摩擦力の向きがわかりません！

静止摩擦力の向きがわかりません！

物体Ｂにはたらく大きさ f の静止摩擦力の向きが何で右向きなのか教えてほしい！

進研ゼミからの回答！

【質問の確認】

【問題】
質量Mの板Ａの上に質量mの物体Ｂを載せ，図のようになめらかな水平面上に置く。板Ａの上面は水平である。大きさFの一定の力で板Ａを水平に引き続けたところ，板Ａと物体Ｂは一体となって運動した。板Ａと物体Ｂの間の静止摩擦係数をμ，重力加速度の大きさをgとする。

問１　物体Ｂが板Ａから受ける静止摩擦力の大きさを f ，加速度の大きさをaとするとき，板Ａ，物体Ｂについて運動方程式をそれぞれ示せ。

【解答解説】から抜粋部分

問１　Ａが水平面から受ける垂直抗力の大きさをNA，ＢがＡから受ける垂直抗力の大きさをN Bとし，ＢとＡにはたらく力をそれぞれ図示すると，図１と図２のようになる。
右向きを正の向きとすると，図１と図２より，ＢとＡの運動方程式は，それぞれ
Ｂ：ma= f  ･･････①　･･･（答）
Ａ：Ma=F− f  ･･････②　･･･（答）

≪静止摩擦力の向きがわかりません！≫
物体Ｂにはたらく大きさ f の静止摩擦力の向きが何で右向きなのか教えてほしい！

【解説】

まず作用反作用の関係について確認しておきましょう。

＜作用反作用の関係について＞
作用反作用の関係は，２つの物体間で「大きさが同じで，向きが逆の力が，互いに作用しあう」ということです。例えば，物体Ａと物体Ｂが押しあっているとき，「ＡがＢを押す力」と「ＢがＡを押す力」が作用反作用の関係となり，このとき，

・Ａが受ける力は，“Ｂから押される力”

・Ｂが受ける力は，“Ａから押される力”

ということになります。

摩擦力は，運動を妨げる向きにはたらくことを押さえて，各々の物体にはたらく摩擦力を考えていきましょう。

＜板Ａについて＞
Ａには右向きの力Ｆがはたらくので，右向きに動こうとします。ですから，ＡはＢからこれを妨げる向き（左向き）に大きさ f の静止摩擦力を受けます。

＜板Ａについて＞ ＜板Ａについて＞

＜物体Ｂについて＞
作用反作用により，静止しようとするＢはＡから「大きさが同じで向きが逆の静止摩擦力」，つまり“右向き”に大きさ f の静止摩擦力を受けます。

＜物体Ｂについて＞＜物体Ｂについて＞

板Ａ，物体Ｂにはたらく静止摩擦力の向きは互いに逆向きになり，物体Ｂには右向きに作用することになるのですよ。

【アドバイス】

板Ａと物体Ｂにはたらく摩擦力は「作用反作用の関係」にあるので，「大きさは同じ f ですが，向きが逆になる」ことに注意しましょう。
Ａには左向きに摩擦力がはたらき，Ｂには右向きに摩擦力がはたらく。
この摩擦力によって物体Ｂは水平面上から見て右向きに運動するのです。

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※進研ゼミ『高校講座』について。矢野経済研究所「2014年版 教育産業白書」をもとに事業者を選定し、自社による第三者機関でのインターネット調査で高校生3,000人を対象に行った2015年4月時点で利用している学習法についての調査結果より。

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進研ゼミ ハイブリッドスタイル 利用環境条件

「進研ゼミ　ハイブリッドスタイル」はお手持ちのiPadでご利用いただけます。

対応機種
iPad（第4世代）、iPad Air、iPad Air 2、iPad mini 2、iPad mini 3、iPad mini 4
  • OS : iOS8.3以上。
  • 容量 : 8GB程度を想定。
  • 2016年2月時点。
  • 以下の端末ではお使いいただけません。
    パソコン、スマートフォン、iPad以外のタブレット、進研ゼミでお届けしている専用タブレット
    （チャレンジパッド、チャレンジタブレット、チャレンジタブレットネクスト）
通信環境

常時接続可能なブロードバンド（光ファイバなど）環境と、無線LAN（Wi-Fi）環境をご用意ください（10Mbps以上を推奨）。
  • 上記に合致しない環境では、サービスをご利用いただけない場合があります。
  • インターネットサービスプロバイダとの契約、無線LANルータが必要となります。接続料金等はお客さまのご負担となります。
  • セルラーモデルのiPadをご利用の方も、無線LAN(Wi-Fi)環境が必要です。ただし、テザリング機能での通信は推奨いたしません。
  • Apple、Apple ロゴ、iPadは米国および他の国々で登録された Apple Inc. の商標です。
  • iPadの機種、価格、内容等は変わることがあります。
  • ＜ハイブリッドスタイル＞で使用するiPadは、「進研ゼミ」以外のアプリにも接続できるタブレットです。インターネット接続・アプリ利用等の制限については、保護者の管理・判断のもとご利用ください。

あとから紹介制度のやり方

入会後に、ご紹介者の情報を登録することもできます。入会フォームの「入会後に、ご紹介者の情報を登録する」にチェックを入れてください。

Webでお申し込みをする場合

「入会申し込みページ」の「支払方法等の選択」内にある「ご紹介者」の欄で、 「入会後に、ご紹介者の情報を登録する」を選び、そのまま次の画面に進んでください。

  • Web画面のデザインはイメージです。変更する場合があります。

お申し込みの際にご登録いただいたメールアドレスに、手続き完了のメールをお送りしますので、プレゼント申し込み手続きを行う代表者を決め、お手続きをお願いします。

  • どちらかお一人がお手続きするだけでＯＫです。

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ご入会のお申し込みをいただく際、オペレーターが「ご紹介者はいらっしゃいますか」とおうかがいします。
⇒おそれいりますが「後から申し込みます」とお答えください。

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あなたと、あなたのお友だち・ごきょうだいに「教材」をお送りしますので、
プレゼント申し込み手続きを行う代表者を決め、0120-332211（9:00～21:00年末年始除く　通話料無料）までお電話ください。 ※一部のIP電話からは042-679-8567（ただし通話料がかかります）
その際、「お友だち・ごきょうだいの紹介であること」と「ご紹介者の会員番号」を忘れずにお伝えください。どちらかお一人がお手続きをすれば、お二人分のプレゼントをお届けします。

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●1月号（12/27まで）にご入会した方がキャンペーン対象です。
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●退会連絡をいただかない場合、引き続き2月号以降をお届けします。

2019年12月17日に2021年度「大学入学共通テスト」にて予定されていた国語・数学の記述式問題の導入見送りの発表が文部科学省よりございました。現在「進研ゼミ高校講座」よりお届けしているご案内について、12月17日以前の入試情報でお届けしているものがございます。
今後お届けするご案内・教材については、最新の入試情報を踏まえてお届けできるように努めてまいりますので、ご理解のほど何卒よろしくお願い申し上げます。
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