自由体図: 問題解決

30度の角度で水平に傾斜した、荒れた斜面に放出された質量10 kgのブロックを考えてみましょう。その加速度は、摩擦係数が0.2の場合に決定する必要があります。

ブロックのフリーボディ図が描画されます。それに作用する力は、その重量、垂直抗力、および摩擦力です。

三角関数を使用すると、ブロックの重量を平行成分と垂直成分に分解できます。

垂直抗力は傾斜面に対して垂直であり、重りの垂直成分に対抗します。

ブロックと傾斜面との間の摩擦力の値を決定するには、摩擦係数に垂直抗力を掛けます。

正味の力は、傾斜面に平行な重力と対向する摩擦力との差です。これは、方程式にそれらの値を代入することによって得られます。

最後に、ニュートンの運動の第二法則を適用すると、ブロックの加速度が導出されます。