💡 ヒント:基本例題15 2物体の運動(接触)

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

水平面上でA と B が接触している。Aを外力 \(F\) で押すと、A が B を押し、B も A を押し返す(作用反作用)。一体となって同じ加速度で動く。

イメージは「電車の連結」。先頭車両(A)にエンジンがあり、後ろ(B)を押している。連結器にかかる力(接触力 \(f\))と、エンジンが出す力(外力 \(F\))は別物。

✏️ 求めるもの

(1) A が B を押す接触力 \(f\)。(2) A に加える外力 \(F\)

🔬 シミュレーションで体感

👀 観察のポイント

💡 考え方のヒント

🔧 使う道具
  1. (1) は B に着目:B にはたらく力は A からの押し \(f\) のみ。\(m_B a = f\) で一発
  2. (2) は A に着目:A には外力 \(F\)(右向き)と B からの反作用 \(f\)(左向き)。\(m_A a = F - f\)
  3. 別解で検算:(2) は \((m_A + m_B)a = F\) でも求まる。両方計算して一致を確認
  4. 力の図示:A と B を分離して、それぞれにはたらく力を別々に描くと立式しやすい
注意

「A が B を押す力」と「B が A を押し返す力」は違う物体にはたらく力。同じ物体にはたらくと混同するとつりあいの式と勘違いして 0 になってしまう。作用反作用は別の物体間、つりあいは同じ物体にはたらく力の関係。