良問 力学14：糸でつった物体と斜面をもつ台

このシミュレーションについて

斜面上の物体Pを糸で支えたとき、台が床から受ける摩擦力と垂直抗力を作用・反作用でつなげて求める。糸を切ると台は静止したまま、Pが加速度 g/2 で滑り下りる。台が動かない条件の摩擦係数も比べる

動かせる条件

小物体 P の質量 m ／ 台の質量 M ／ P の床からの高さ h ／ 台と床の静止摩擦係数 μ ／ 答え合わせ

やってみよう・ポイント

• ポイント：Pが台に及ぼす力は、台がPから受ける垂直抗力 N の反作用。台の力のつり合いには「mg cos30°」ではなく N を使う。垂直抗力の鉛直成分は台の重さに足される。
• やってみよう：①M を変えても、F は変わらず R と μ の下限だけが変わる点に注目。②糸を切ると張力がなくなり N が糸があるときより大きくなり、F も変わる。③μ を下限より小さくすると「台がすべる」判定になる。

使い方

• スライダーで条件を変えると、結果がどう変わるか確かめられます。
• 「一時停止」「リセット」「速さ」で、動きを止めたり、ゆっくり見たりできます。
• 図の上をクリック・ドラッグできるものは、点を選んだり、物体を動かして初期条件を決められます。
• 右の欄の数値（理論値・実測値）やグラフで、予想と結果を照らし合わせてください。
• 「全画面」で、教室のスクリーンに大きく映せます。

良問の ほかのシミュレーション