SS さんの書込 (2009/10/05(Mon) 17:10)

水平面上に質量3.0kgの板Bを置き，その上に質量2.0kgの物体Aを乗せ，板Bを水平方向右向きにFNの力を加えたところ，板Bと物体Aは異なる速度で動き出した．物体Aと板Bとの間の静止摩擦係数を0.60，動摩擦係数を0.50，板Bと水平面との間の動摩擦係数を0.4とする． この問題の解説で，・・・『物体Aに働く水平方向の力は摩擦力ｆのみであり，水平面から見ると，Ａは右向きに動き出すから，Ａに働く水平方向の力は右向きである．よって，Ａに働く摩擦力fは右向きとなる．板Bにはその反作用の力が働くから，BがAから受ける摩擦力は左向きとなる』 と書いてあるが，なぜ，Aの摩擦力fはAの進行方向と同じ向きに働くのですか?

数学音痴の視認派 さんのレス (2009/10/05(Mon) 17:54)

この問題の解説の 読み順を替えると 理解しやすい．

『水平面から見ると，Ａは右向きに動き出すから，Ａに働く水平方向の力は右向きである． 物体Aに働く水平方向の力は摩擦力ｆのみであり，よって，Ａに働く摩擦力fは右向きとなる．』

このように，Aに働く摩擦力fはAの進行方向と同じ向きに働くのです．

板Bにはその反作用の力が働くから，BがAから受ける摩擦力は左向きとなる． 板Bと水平面との間の摩擦力も左向きであり， この左向きの二つの摩擦力が板Bを水平方向右向きに加えた力FNと釣合っている．

解説の文言を無視して独自に考えるなら，力の働く順に・・・ Bを右にFNで引いたのだから，釣合から，Bには左向きの二つの摩擦力が働くはず． 板Aにはその反作用の力が働くから，AがBから受ける摩擦力は右向きとなる． 水平面がBから受ける摩擦力も同じく右向きとなる．

Yokkun さんのレス (2009/10/05(Mon) 19:19)

運動の法則から逆に考えるのも一考ですが，そもそもの摩擦力の原因から考えると，ＡがＢからどっちにこすられているかを考えればわかります．

Ｂから見たＡは，後方へすべっているのです．ＡよりもＢの加速度が大きいので，Ｂから見たＡの相対加速度も相対速度も外力の向き（すなわち進行方向）と逆向きになります．それを外から見ると，Ｂの方が速いのでＡはＢと同じ方向におくれて進んでいるわけですね．

>この左向きの二つの摩擦力が板Bを水平方向右向きに加えた力FNと釣合っている．

Ｂが等速度運動であることは前提されていないので，つりあっていると考える必要はないと思われます．