良問 力学38：直方体が傾くか滑るか（モーメント）

このシミュレーションについて

水平な台の上の直方体に、斜め上向きの外力を加える場面と、台を水平に加速する場面。傾き始める条件と滑り始める条件を、力のモーメントのつり合いと摩擦力の条件から比べる

動かせる条件

横幅 d ／ 高さ h ／ 質量 m ／ 静止摩擦係数 μ ／ 場面 ／ 外力の大きさ F（30°上向き） ／ 台の加速度 a ／ 答え合わせ

やってみよう・ポイント

• 傾く直前は、床からの力（垂直抗力と摩擦力）の作用点が、回転の軸になる角に移る。その角のまわりで力のモーメントをつり合わせると、垂直抗力と摩擦力は式から消える。
• やってみよう：①μ を小さくすると、傾く前に滑り出すことを確かめる（外力の場面）。②台の加速度を増やしていき、傾き始める a を探す。③h や d を変えて、傾きやすさがどう変わるか調べる。

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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