直感的理解

あらい（ザラザラの）水平な床の上に物体が置かれていて、横向きに力 \(F\) を加えます。物体が動かない間、床が物体に「動かさないように」働きかけている力が静止摩擦力 \(f\) です。これは加える力 \(F\) に応じて必要なだけ自動的に大きさを変える受動的な力です。

イメージは「相手の押す力にちょうど合わせて押し返してくる壁」。ただし限界があり、ある最大値（最大静止摩擦力 \(f_{\max} = \mu_s N\)）を超えると物体は動き出します。

✏️ 求めるもの

(1) ある力 \(F\) を加えたときの静止摩擦力の大きさ、(2) 動き出す瞬間の最大静止摩擦力、(3) その時の静止摩擦係数。物体が静止しているか動いているかで使う式が変わるので注意。

👀 観察のポイント

🔧 使う道具

注意

静止摩擦力は \(f \le \mu_s N\) の範囲で状況に応じて変化する。「いつでも \(f = \mu_s N\)」ではない！動き出してから初めて \(\mu' N\) が登場する。静止中と運動中でモードを切り替えること。

💡 ヒント：あらい水平面上の静止摩擦力