📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

水平面に2つの箱 A・B を接触させて並べ、A を外から力 \(F\) で押すと、B も一緒に動きます。A は B を押し、B は A を押し返す（作用反作用の力）。両者は離れずに動くので加速度は同じ。各物体に運動方程式を立てて連立すれば、共通の加速度と「接触面の力（内力）」が求まります。

イメージ：電車の連結。先頭車両が後ろの車両を引っ張り、両者は同じ速さで動く。

✏️ 求めるもの

2物体の共通の加速度 \(a\) と、接触面で押し合う内力 \(f\)。

🔬 シミュレーションで体感

👀 観察のポイント

2つの式を辺々足すと内力 \(f\) が消えて \((m_A + m_B)a = F\) になる（一体とみなす）
共通の加速度を求めてから、片方の式に戻して \(f\) を計算する
\(f\) は B を加速するための力。B が重いほど \(f\) は大きい

💡 考え方のヒント

🔧 使う道具

運動方程式：各物体について \(ma = (\text{合力})\)
作用反作用の法則：A が B に加える力 \(=\) B が A に加える力（向きは逆）
共通の加速度：離れずに動くなら \(a_A = a_B = a\)

力の分析：A・B それぞれにはたらく水平方向の力を矢印で書き出す
各物体の運動方程式：A: \(m_A a = F - f\)、B: \(m_B a = f\)
連立して \(a\) を求める：2式を辺々足すと \(a = \dfrac{F}{m_A+m_B}\)
内力 \(f\) を求める：B の式に \(a\) を代入 → \(f = m_B a\)

注意

「内力」は外から加わる \(F\) と区別する。A と B の連立式で、\(f\) は同じ大きさで向きが逆に書く。最初に「一体とみなす」考え方で \(a\) を出してから、片方だけに注目して内力を求めると速い。

💡 ヒント：2物体の運動方程式（接触）

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🔬 シミュレーションで体感

💡 考え方のヒント