2009年05月23日

摩擦力

昨日と同じで「物理の内容」です。

今日は、「摩擦力」です!

では

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■摩擦力


摩擦力の問題を解くときには、まず、図を描いて、物体にはたらく図を書き込む
ことからはじめます。

(Step1)図に力を書き込む。

摩擦力を書くときに、みなさんは、
「垂直抗力の矢印を書いて、つぎに摩擦力の矢印を書いて。。」
というふうに書いていませんか。


僕は、その順番では書きません。


僕が摩擦力を書く順番は次の通りです。


(1)物体が静止しているときには、
物体にはたらく力のベクトル和がゼロだから、
合力がゼロになるように、面からの抗力を書く。

(2)抗力を面に垂直な成分と平行な成分に分解し、
垂直成分をを垂直抗力、平行な成分を摩擦力とする。


摩擦力とは、

「抗力の、面に平行な成分」なんですよ



この順番で書くようにすると、摩擦力の向きがどちらだか分からなくて、迷ってしまうことが無くなります。


(Step2)力のつりあいを立てる。

力を書くことができたら、次は、力の釣り合い式を書く成分ごとに書きます。

この式をといて、静止摩擦力と垂直抗力を求めます。


(Step3) 静止条件に代入!

次に、求めた、静止摩擦力と垂直抗力を滑らない条件

 (静止摩擦力)(以下)μ×(垂直抗力)

μ:静止摩擦係数

に代入し、問題で問われている文字について整理すれば、出来上がりです。


物体が面に対してどちらにすべるか決まらないことがあります。

その場合は、どちらかの方向を「摩擦力の正の向き」として、式を立てます。

そのときの静止条件は、

  |(静止摩擦力)|(以下)μ×(垂直抗力)


と絶対値がつきます。

__________________


僕の授業は、「微積分を使っているのに、難しくない!」と

生徒に喜ばれます。

それは、たとえ話でイメージを与えたり、

上のように、解法をステップ式にしたりすることで

受講者に「伝わる」ようにしています。

分かるようになると、勉強はどんどん楽しくなります!

受験生のみなさん、まだ5月です。これからどんどん分かるようになって物理を楽しみましょうね!

受講生のみなさん、一緒に「楽しんで」物理を学んでいきましょうね!
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