静止摩擦力(5)

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摩擦角(教科書p76)

 粗い板の上に物体を乗せ、板を徐々に傾けていくと、板と水平とのなす角がある大きさをこえるとき、物体はすべり始めます。
このときの角度を「摩擦角」といいます。

物体が
すべり始める直前の斜面の角度をとして、力の図を描くと次のようになります。
すべり始める直前なので、このときの摩擦力は最大摩擦力です。



斜面に平行な方向のつり合いから


斜面に垂直な方向のつり合いから


最大摩擦力の式は


となります。


よって、静止摩擦係数μは


これが、教科書p76下の(51)式です。

 
   …(51) 
 
 

・摩擦角を測ると、静止摩擦係数を求めることができます。
・静止摩擦係数がわかると、摩擦角を求めることができます。



なお、三角関数の式変形について


であることから


となります。



  
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