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全テーマ共通記事一覧

物理入門:「斜面での摩擦力」をシミュレーターを用いて理解しよう!

「斜面での摩擦力」を考察しよう!

前回までに静止摩擦力と動摩擦力について解説してきました。ただ、簡単のために平面での場合のみ考えてきました。

今度は斜面での摩擦力について考えてみます。重要なのは静止摩擦力です。その力によって、どの程度の斜面で物体が滑り始めるかが分かるからです!それでは細かく解説していきます!

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物理入門:「斜面での垂直抗力」の基礎をシミュレーターで理解しよう!

「垂直抗力(斜面)」をシミュレーターで確かめてみよう!

今回は基礎的な重力と垂直抗力の話をしました。平面では、重力とは同じ大きさの垂直抗力が物体にかかり、合力0でつりあっているという話でした。

しかし、斜面のときには垂直抗力と重力は同一になるとは限りません。今回は斜面での垂直抗力について考えていきます!

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物理入門:「動摩擦力」をシミュレーターを用いて理解しよう!

「動摩擦力」の概念を理解しよう!

前回記事では、静止摩擦力について解説しました。これは物体が静止しているときに、発生する抵抗力です。これによって、物体は簡単には動かないようになっているんです。

最大静止摩擦力は平坦な場所だと↓の式で計算できました。

平坦な場での最大静止摩擦力

\(最大静止摩擦力 \displaystyle= μ N \)
\( = μmg \)

  • μ : 静止摩擦力係数
  • m : 物体の質量[kg]
  • g : 重力加速度[\(m/s^2\)]

μは静止摩擦係数とよばれ、物質によって異なります。これが大きいほど動きにくい物体なんです。

そして、今回は「動摩擦力」について説明します。これは動いている時にだけかかる摩擦力です。静止摩擦力と似ていますが、全く違う性質を持っています。

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物理入門:「静止摩擦力」をシミュレーターを用いて理解しよう!

「垂直抗力」のおさらい

前回記事では、重力と垂直抵抗について解説しました。おさらいになりますが、地球上の万物は↓の重力が常にかかっています。

重力

\(重力 \displaystyle= mg \)

  • m : 物体の質量[kg]
  • g : 重力加速度[\(m/s^2\)]

そして、この重力とつり合わせる形で、地面からは垂直抗力の力がかかっています。垂直抗力は重力とイコールです。これにより、↓のようにつり合う形で物体は停止しているんです。もし地面がなくなったら、、、下方向に無限に加速していってしまうんです!><

この垂直抗力に依存して、地上の物体には「摩擦力」が働きます。今回は静止摩擦力について解説していきます!

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物理入門:「重力・垂直抗力(平面)」の基礎をシミュレーターで理解しよう!

「重力」運動をシミュレーターで確かめてみよう!

今回は基礎的なお話になります。コチラの記事で物体にかかる力と加速度の関係について解説している通り、物体にかかる力を分析することで物体の加速度・速度の変化を計算することができます。

物体には様々な力がかかりますが、その代表ともいえるのが「重力」です。今回の記事ではこの重力について解説していきます!

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