💡 ヒント:水平面上の動摩擦と運動

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

あらい水平面上で物体を水平な力 \(F\) で引く。\(F\) と動摩擦力 \(F'\) が両方水平にはたらく(向きは反対)。正味の力 \(F - F'\) で物体が加速。等加速度直線運動なので、ある時間後の速さは \(v = at\) で計算できる。

イメージ:床の上の重い箱を一定の力で引いて加速。摩擦が引き止めるが、引く力の方が大きいので少しずつ速くなる。

✏️ 求めるもの

(1) 動摩擦力、(2) 加速度、(3) ある時間後の速度。

🔬 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) 動摩擦力:\(F' = \mu' mg\) を計算
  2. (2) 加速度:\(ma = F - F'\) → \(a = (F - F')/m\)
  3. (3) 速度:\(v = at\) で時間後の速度を求める
注意

動摩擦力は速さに依存しないので、運動中は常に同じ大きさ。だから加速度も一定で、等加速度直線運動になる。\(v\) を求めるときは初速の有無を確認すること(問題で「静止していた」とあれば \(v_0 = 0\))。