問題
粗い水平面上に質量が $M$ の物体がおかれている。この物体に右向き $f$ の力を加えると物体は運動をはじめた。物体と水平面上の間の静止摩擦係数を $\mu_0$,動摩擦係数を $\mu\mskip 1mu\prime $,重力加速度の大きさを $g$ として以下の問いに答えよ。
物体が運動をはじめるために $f$ が満たすべき条件を求めよ。
物体の速度が $V$ となるまでにかかる時間 $t_1$ を求めよ。
物体の速度が $V$ となったところで,右向きの力 $f$ を取り除いた。物体の速度は次第に小さくなり,やがて静止した。$f$ を取り除いてから静止するまでにかかる時間 $t_2$ を求めよ。
物体が動きはじめてから静止するまでの水平方向の総移動距離 $L$ を,$t_1,\,t_2,\,V$ を用いて表せ。
解答
$f>\mu_0Mg$
$\Bun{MV}{f-\mu\mskip 1mu\prime Mg}$
$\bun{V}{\mu\mskip 1mu\prime g}$
$\Bun12V(t_1+t_2)$