【物理基礎】　力って何？part4

色々な力

摩擦力

荒い面で物体を動かすときすんなり動くときもあればすんなり動かない場合もあります．例えばスケートリンク場でタンスを滑らせたとしましょう．スケートリンクはつるつるな床なためすんなり動かすことができます．ではゴムでできた床でタンスを動かしたとしたらどうなるでしょう．きっとうまくすべることはできずに転倒するかもしれませんね．

ではざらざらした面に物体を滑らせるための力はどれだけなのか．それを調べてみましょう．上の図に注目してください．まず力が弱いときはつり合いの式が成り立ちます．動く寸前のときはｆ＝μ₀Ｎという公式が成り立ちます．一旦動き出してしまうと力や速さによらず一定の摩擦力となりｆ＝μＮという公式が成り立ちます．以上をまずまとめると

力が弱いときはつり合いの式
動く寸前ｆ＝μ₀Ｎ
一旦動き出してしまうと力や速さによらず一定の摩擦力ｆ＝μＮ

もう少し頭に定着させるためにグラフを考えると右図のようになります．

最大静止摩擦力まではつり合いが成立．最大静止摩擦力が最も大きい値となり，それを越すとそれよりは小さい一定の動摩擦力となります．この流れを忘れないこと．あと一般的に床がザラザラだとμ大きいです．基本的に μ＜μ₀ となります．ここまできたところで抗力についてはなします．抗力とは垂直抗力と摩擦力のベクトルを合成したものです．言い換えれば，抗力を垂直成分と平行成分に分解したものがそれぞれ抗力と摩擦力になります．