ころがる剛体に摩擦力が働くのはよいのですが、床に剛体が点接触する時、すべりなしの条件では、摩擦力は仕事をしません。 この理由を明確に書くのは難しいのですが、半径、回転角の円板上の点の軌跡を調べてみると理解できます。 の座標を、重心の座標をと…

水平面上に、質量、半径、慣性モーメントの円形の物体がおき、重心を力で押します。 物体の重心の水平方向の位置を、回転角をとします。 床との接触がなければ並進運動のみが変化し、回転は変化しないのですが、床と接している場合には、直感的に床との間の…

質量、半径、慣性モーメントの円形の物体に、重力が働かない空間で、ひもを巻きつけた物体を接線方向に力で引張ります。 物体の重心の水平方向の位置を、回転角をとします。 を等価変換して、重心に作用する並進力と、力のモーメントに分解しています。 (1)…

子供に質問されてシドロモドロだったので、剛体の球とか円柱がころがるとき、発生する摩擦力の性質についての説明を考えました。 まずは、すべりなしの場合の次の４つの図から。 質量、半径、慣性モーメントの円形の物体に、色々な力を加えた場合について、 …