「よくわかる初等力学」(東京図書)サポート掲示板

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静止摩擦力と動摩擦力

物理独学生? (2020-09-13 (日) 22:18:42)

夜分遅くに失礼します。
疑問に思ったのですがなぜ静止摩擦力の最大値は動摩擦力より大きくなるのでしょうか。よろしくお願いします。

  • 「なぜ」をちゃんと知りたかったら、摩擦に関してなんらかのモデルを作って考えないとわからないと思います。 -- 前野? 2020-09-13 (日) 22:31:12
  • ですが、もし静止摩擦の最大値の方が動摩擦力より小さいという状況は、実際の現象としては起こりにくい気がしますね。斜面を傾けていくと、動き始めた(最大静止摩擦力を越えた)と思ったらすぐにより強い動摩擦力が掛かるというのは考えにくい。 -- 前野? 2020-09-13 (日) 22:34:08

p.190 宇宙船の運動について

さまま? (2020-08-07 (金) 00:40:16)

p.190の宇宙船の運動について、「誤った主張」に関連して、運動量保存則が成り立つのは以下の理解で間違いないでしょうか:

宇宙船と推進剤の間には作用反作用の法則による力が働いている。
これらの力は逆向きで同じ大きさなので、この力による力積が打ち消しあうために、外力の力積が働かない。
従って宇宙船の運動では運動量保存則が成立する。

  • それが運動量保存則の普通の理解ですから、それで問題ないです。 -- 前野? 2020-08-07 (金) 07:40:27
  • ありがとうございます。 -- さまま? 2020-08-07 (金) 10:12:31

P.170上部について

Aya? (2020-08-01 (土) 00:12:28)

糸の張力をwrw^2より少しだけ大きくした時にm(d2r/dt2)の項が負になり、rが小さくなり始めるとありますが、m(d2r/dt2)<0から分かるのはdr/dtが単調減少ということだけではないのですか?

  • もっと短い時間の話をしてます。その直前では${dr\over dt}=0$の状態にあるので、${d^2r\over dt^2}<0$ならその直後は${dr\over dt}<0$だということです。 -- 前野? 2020-08-01 (土) 08:24:03

垂直抗力について

かまきり? (2020-07-29 (水) 20:58:33)

動かない斜面での質点に働く垂直抗力はmgcosθですが、斜面が軽くて垂直抗力の反作用で動いてしまう時は垂直抗力がmgcosθよりも小さくなるのはどのように理解したらいいですか?

  • そりゃ、状況が違うんだから同じじゃないと言うだけのことで、垂直抗力のような力は運動方程式を解くことで決まるものだと言うことです。 -- 前野? 2020-07-29 (水) 22:21:47

p28:弾性力について

物理学徒? (2020-07-24 (金) 18:56:22)

p28の真ん中あたりの図の左図の場合についての質問です。既出でしたらすみません。

この図では作用反作用の法則により天井に$kx$の力が働くとのことですが(そこは理解しているつもりです)、それだと厳密には$F=ma$から天井が動き出すように思います。

このような場合、天井の質量$M$は十分に大きいため、$a$が小さい、即ち、速度の時間変化を無視できる($a=0$)とした上で、「天井は最初静止していたのだから静止し続けるだろう」と言う考えで合っていますか。

  • 天井は(図に書かれていない部分で)壁や柱とつながってますから、それらから力を受けてつりあっていると考えてください。 -- 前野? 2020-07-25 (土) 08:43:39

演習問題6-3について

ヒナユキ? (2020-04-15 (水) 03:25:30)

解答を見たのですが、
$(F-\rho_L gL)dt = \rho_L (L + vdt)v - \rho_L Lv$

の$dt$をいつ外せばいいのかいまいちわかりません。
単純に変形すると
$(F-\rho_L gL \rho_L v^2)dt =0 $

となりますが、ここで両辺を$dt$で割ってもいいのかが不安です。$dt$はゼロでない微小量なので割ってもよさそうですが、極限まわりが気になってしまいます。
それとも他にまぎれのない計算法があるのでしょうか?解説いただけると幸いです。

  • \rho_L gL と\rho_L v^2の間のマイナスが抜けてしまいました。 -- ヒナユキ? 2020-04-15 (水) 03:27:23
  • $\mathrm dt$で割っていいです。「割る」ということに違和感があるのでしたら「$\mathrm dt$の前の係数が0である」と考えればいいでしょう。 -- 前野? 2020-04-15 (水) 16:06:00
  • $a\mathrm dt=0$で、$\mathrm dt$は「0ではない微小量(極限で0になる量)」なのだから、前の係数は$a=0$だ、と考えます。 -- 前野? 2020-04-15 (水) 16:07:12

P76の2.47式の計算について

たか? (2020-04-11 (土) 13:32:58)

P76の(2.47)式の計算の説明で
「(2.43)の計算と同様に」
と書かれていますが条件が違うのに同じ様に計算しても良いのでしょうか
【条件】
(2.43)の場合
・質量が無視できる糸
(2.47)の場合
・質量のある糸

(2.43)では質量が無視できるから立式が可能であるのであって、(2.46)式の様に張力が変化しない事がわからなければ同様の計算は出来ないと考えたのですが。

  • (2.43)の計算の中で、質量があったら使えない部分はどこでしょう?? 質量があることによる違いは「さらに重力が働く」で、それをとりいれたので(2.47)式には重力の項が入ってます。「同様の計算は出来ない」といいますが、それ以外の部分を変える必要性はあるでしょうか??? -- 前野? 2020-04-12 (日) 08:20:46

練習問題5-2について

mやま? (2020-04-02 (木) 14:58:27)

練習問題5-2の(1)についてですが、水平方向と鉛直方向のつり合いの式より、力Fは
F=kv/cosθ 及び F=(mg-f)/sinθと2通りの方法で表せると思うのですが、前者で見るとθが大きくなるにつれ力Fも増加していきますが、後者でみると逆に減少していくとも考えられませんか?

  • fは定数じゃないから、そうはなりません。 -- 前野? 2020-04-02 (木) 15:43:50

p152(空気抵抗を受けながらの落下)

あかさたな? (2020-03-28 (土) 15:10:00)

p152の式(4.53) ma=-mg-kvとなってますが、-mgではなくmgですよね?
持ってるのは第6刷です。

  • これは$x$の正の向きをどっちにとってるかというのが大事です。今の場合上向きを正にしてるので下向きの重力はマイナスになります -- 前野? 2020-03-28 (土) 15:20:54

力の定義について(p80)

mやま? (2020-03-22 (日) 21:30:02)

単位力の定義として、「同じ状態なら同じ力を出すような物質を考え、その力とつり合うような逆向きの力を基準力とする」と述べられておりますが、この段階でバネAの力1とバネBの力1はつり合うという情報は含まれているのでは?

  • 現実世界の話なら、その通りです。ここでの「疑問」で考えているのは「力が釣り合うと物体は動かない(かもしれない)」という現実とは違う(静力学の法則が成り立っているかどうかわからない)世界の話です。その世界では「バネAの力=1」「バネBの力=1」と決めたからと言って、「バネAとバネBの力を逆向きに加えた」から「つりあう」とは限らないです。現実世界では静力学の法則があるのでつりあいますが。これが「定義」と「法則」の違いだ、という話をしているわけです。 -- 前野? 2020-03-22 (日) 22:00:54

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Last-modified: 2020-09-13 (日) 22:34:09 (6d)