さるぶつ道場 運動の法則4

なめらかな斜面を一体となって登る物体間の摩擦力

　水平面上に質量 $${M}$$ の物体Ａを置き，その上に質量 $${m}$$ の物体Ｂを置いた．面と物体の間には摩擦力ははたらかないが，物体Ａと物体Ｂの間には摩擦力がはたらいている．重力加速度の大きさを $${g}$$ として，次の問いに答えよ．

図

1. 水平面上で，物体Aに水平右向きに大きさ $${F}$$ の力を加えたところ，物体Ａ，Ｂは一体となってすべり始めた．物体Ａ，Ｂ間の摩擦力の大きさ $${f_1}$$ を求めよ．

2. 物体Ａ，Ｂが斜面を登り始める前に，力を加えるのを止めたが，物体Ａ，Ｂは一体となって斜面を登り続けた．斜面上での物体Ａ，Ｂ間の摩擦力の大きさ $${f_2}$$ を求めよ．

　解答はこちらです．