静止摩擦力（２） |
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静止摩擦力（２） |
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 最大摩擦力（教科書ｐ75）前のページのように、引く力の大きさに応じて静止摩擦力が大きくなっていったら、いつまでたっても物体は動きません。 でも、実際は、引く力を大きくしていくと、いつか、あるところで物体は動き始めます。 静止摩擦力には「これ以上大きくならない」という上限があり、これを、「最大摩擦力」といいます。引く力がこれより大きくなると、物体は動き始めることになります。 「これが最大、最大摩擦力」の大きさを、ここでは  と表すことにします。 静止摩擦係数最大摩擦力の大きさ は、何によって決まるでしょう。物体を引いたときに、動き出しやすいか動き出しにくいかは、何が関係するでしょう。
上の  の「物体の底面と床面との接触の強さ」は、物体と床が互いに押し合っている力なので、垂直抗力の大きさ と考えることができます。（注意：「物体の底面と床面との接触の強さ」は、「物体にはたらく重力の大きさ」ではなく、「垂直抗力の大きさ」です。） 実験によると、最大摩擦力の大きさ は垂直抗力の大きさに比例し、比例定数を （ミュー）とすると、
となります。 比例定数 を、「静止摩擦係数」といいます。上の式から、左辺の と右辺のは両者とも力で、同じ単位となるので、静止摩擦係数は、単位のない係数です。静止摩擦係数 は、面の種類や状態で決まる定数で、上の、 の「面の種類や状態」による最大摩擦力の大きさの違いを表すことができます。（例）静止摩擦係数のめやす（教科書ｐ77表１、他より）
表の数値から、氷の上や、テフロン加工のフライパンが、すべりやすいことがわかります。 また、例えば、鋼鉄と鋼鉄は鉄道の車輪とレールを、コンクリートとゴムは道路とタイヤをイメージすると、静止摩擦係数の理解がしやすいでしょう。 なお、静止摩擦係数は、上の例にはありませんが、１より大きい値となることもあります。 |
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教科書ｐ75（48）式 
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