問題2 解答その5
(ケ):
小物体Aのベルトに対する相対速度を考えて見ると
(ベルトから見た小物体Aの速度)
V − V = 0
です。これは
ベルトからみて小物体Aは静止している!
という事です。
したがって小物体Aとベルトの間には
動摩擦力ではなく静止摩擦力が働いています。
滑りはじめる直前は最大静止摩擦力が働いていて
ぎりぎり力はつりあっています。
小物体Aに働く力は上図のようになります。
原点0からのバネの伸びを
力のつりあいを考えてあげると
となります。なぜ上の式のようになるのかというと
原点0を基準にしていてバネの自然長の位置をx=0としていないからです。
つまり
原点0の時にすでにバネは伸びていてその伸び具合は(オ)で求めています。
ですから弾性力が上の式の左辺のようになるわけです。
N=mg ですから
したがって
と求まりこれがそのまま求めたいx座標になります。
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