良問 力学35：加速する電車の床をすべる物体

このシミュレーションについて

一定の加速度で走り出した電車の床で、物体が後ろへすべる。車内の人から見ると「慣性力」がはたらく理由と、地上の人から見た力の見え方のちがいを切りかえて確かめる

動かせる条件

電車の加速度 α ／ 動摩擦係数 μ ／ 静止摩擦係数 μ₀ ／ すべる距離 l ／ 物体の質量 M ／ 見る立場 ／ 答え合わせ

やってみよう・ポイント

• ポイント：車内の人が見ると、加速する電車の中の物体にはどんな見かけの力がはたらくか。すべり出す条件は、その力と最大摩擦力の大小で決まる。すべり出したあとの車内の運動方程式は、動摩擦力を使って立てる。
• やってみよう：①「地上の人」に切りかえ、はたらく力と物体の加速度を見比べる。②μ₀ を変えて、すべり出す・すべり出さないの境目を探す。③α と μ から t と v を計算して、グラフの値と比べる。

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。

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