ころがる剛体と摩擦力(b)
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摩擦力が右図のように働くことがわかります。
(1)と(2)の辺々をたしあわせると、
物体が円柱の場合には、 なので、整理すると、
すべりなしを仮定して、を用いると、
(2)と合わせると、摩擦力の大きさは、となります。
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摩擦力が右図のように働くことがわかります。
(1)と(2)の辺々をたしあわせると、
物体が円柱の場合には、 なので、整理すると、
すべりなしを仮定して、を用いると、
(2)と合わせると、摩擦力の大きさは、となります。