⑴ 図のように，力の大きさを10 N としたが，物体は動かなかった。このとき，物…
問1 ～問3 に答えよ。 問1 摩擦のある水平面上に質量6 kg の物体を置き，水平方向に力を加えた。⑴，⑵に答えよ。 ただし，物体と水平面との静止摩擦係数を0．3，重力加速度の大きさを9．8 m/s2 とする。
⑴ 図のように，力の大きさを10 N としたが，物体は動かなかった。このとき，物体にはた らく摩擦力の大きさは何N か。下の1 ～4 のうちから一つ選べ。
10 N 6 kg
- 1 1．80.3×6＝1.8 にあたる値で、重力加速度も力のつりあいも使っていません。
- 2 3加えた力10 Nとも、最大摩擦力17.64 Nとも合いません。
- 3 10物体が静止しているので、加えた力10 Nとつりあう10 Nになります。
- 4 60質量6 kgに10をかけた値で、力のつりあいの関係になっていません。
解説
正解は3の10 Nです。物体が動かずに静止しているとき、加えた力と摩擦力はつりあっています。したがって摩擦力の大きさは、加えた力と同じ10 Nになります。静止摩擦係数と垂直抗力から求まる 0.3×6×9.8＝17.64 N は、すべり出す直前に生じる最大摩擦力であって、まだ動いていないこの場面ではたらいている摩擦力そのものではありません。
出典：文部科学省ホームページ（https://www.mext.go.jp/a_menu/koutou/shiken/kakomon/1411255_00011.htm）を加工して作成