斜面計算機の使い方
質量(kg)、斜面角度θ(0~89.9°)、重力加速度、摩擦係数μを入力します。μ=0なら摩擦のない面として計算します。結果では重力、斜面方向の力、垂直抗力、摩擦力、合力、摩擦あり・なしの加速度、滑るかどうかを確認できます。
斜面運動の計算式
W = mg
F∥ = mg sinθ
F⊥ = mg cosθ
Ff = μmg cosθ
Fnet = F∥ − Ff
a = g(sinθ − μcosθ)
物体はF∥>Ff、すなわちtanθ>μのときに滑ります。摩擦がない場合はa=g sinθです。
活用例
- 物理の斜面問題の確認
- 荷役用スロープの力の概算
- 坂道における車両や荷物の静止条件の確認
- スポーツやロボットの坂道走行の基礎検討