摩擦力の計算
静止摩擦力・動摩擦力の最大値を計算します。摩擦力は面に垂直抗力 N と摩擦係数 μ から求められます。
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公式解説
摩擦力は面に垂直な抗力 N と摩擦係数 μ によって決まります。
垂直抗力： N = m × g
摩擦力： F_friction = μ × N
静止摩擦力 Fs は最大値 Fs_max = μs × N まで増加し、 超えると動摩擦力 Fk = μk × N に切り換わります。
摩擦力： F_friction = μ × N
静止摩擦力 Fs は最大値 Fs_max = μs × N まで増加し、 超えると動摩擦力 Fk = μk × N に切り換わります。
使用例
問題：質量 m=10kg の物体が水平面上にある。静止摩擦係数 μs=0.4 のとき、最大静止摩擦力を求めよ。
解答：
N = m × g = 10 × 9.8 = 98 N
Fs_max = μs × N = 0.4 × 98 = 39.2 N
ポイント
- 静止摩擦は最大値まで増加し、超えると動摩擦に切り換わる
- 一般に μs > μk（静止摩擦係数 > 動摩擦係数）
- 摩擦力は常に運動方向に反向に作用する
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