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代々木ゼミナールで物理の講師をしています。

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参考書質問回答

【参考書】

 中経出版 漆原晃の基礎物理・物理が面白いほどわかる本[力学・熱力学編]

【質問するページ・行・問題番号】

 170ページ・真ん中・(2)解説

【質問内容】

 生徒の発言の部分で「やっぱり外力はないから〜」とあるのですが、このようになるのはなぜでしょうか。

166ページの(3)の問題と169ページの(2)の問題は聞かれていることが同じだと僕は思いました。

166ページの(3)の解説では「動摩擦力が外力として働く」と書かれています。

回答お願いします。

 

回答

 

両者とも小物体が摩擦を受け、最終的には床に対して静止することから似ているように見えます。

しかし、床に対して静止する理由が全く異なります。

 

166ページでは、床の上を摩擦を受けるために「必ず」静止することはわかります。

 

一方、169ページでは、はじめ全体静止しており全運動量は0。途中水平方向に小物体と台には外力はない。よって最終的に小物体が台と一体になったときの全運動量も0。したがって、台も小物体も床に対して静止します。もしも、はじめの全運動量が0でなかったり外力があったりしたら、小物体は静止しません。つまり、小物体が床に対して静止したのは「外力なしで全運動量0のまま保存する」条件が「たまたま」そろっていたためです。