(1) 학생이 드래그 바 방향을 따라 F의 힘으로 걸레를 밀고 있다고 가정합니다. 걸레를 수직 및 수평 방향으로 미는 힘을 평형 조건에 따라 분해하면 Fcosθ mg=N ① Fsinθ=f ②
여기서 N과 f는 바닥의 정압력과 마찰력입니다. 각각 걸레에. 마찰의 법칙에 따르면, f=μN ③
① ② ③의 조합은 ④를 제공합니다
걸레가 회전 방향을 따라 아무리 힘을 가해도 걸레가 정지 상태에서 움직이기 시작할 수 없는 경우 드래그 바는 Fsinθ≤ λN5이어야 합니다.
이때에도 방정식 ①은 여전히 만족됩니다. 방정식 ①과 5를 결합하면 6을 얻습니다.
이제 위 방정식을 참으로 만드는 각도 θ의 값 범위를 살펴보겠습니다. 참고로 위 수식의 우변은 항상 0보다 크고, F가 무한대일 때 극한은 0이 됩니다. 7
위 수식을 참으로 만드는 θ각은 θ ≤ θ0을 만족하며, 여기서 θ0은 질문 각도에 정의된 임계값입니다. 즉, θ ≤ θ0인 경우 견인바 방향으로 아무리 많은 힘을 가해도 걸레는 밀리지 않습니다. 임계각의 접선은 ⑧