高校物理の超簡単な実験シリーズ。今回は最大静止摩擦力の測定です。
ばねばかり、軽い箱（今回は段ボール）、重石になるもの（おもりや水を入れたペットボトル）、タコ糸、接着剤
ばねばかりはamazonとかで1000円くらいで買えます。
小さな段ボール箱に小さな穴を開けます。その穴にタコ糸を通して結び目を作ります。引っ張るとタコ糸が抜けてしまうことがあるので、接着剤で固定します。
箱に重石を乗せます。写真は1個200gのおもりで、積み上げることができるやつです。タコ糸の先を結んで輪っかを作り、ばねばかりをひっかけます。
適当な重石がない場合は、ペットボトルに水を入れるといいかも。水量を変えることで重量が変化します。
ばねばかりをゆっくりゆっくり引いていきます。１目盛りごとに短時間静止しつつ、じっくりと！
↑140g重くらいで箱が動いた！ということは最大静止摩擦力は140g重です。0.14kg重なので、これに9.8をかけるとニュートン単位になります。
重石の重量を変えて同様の測定をしていきます。時間のある限り、たくさんやろう！
横軸に重量、縦軸に最大静止摩擦力をとってプロットすると、いい感じに比例のグラフになります。箱は軽いので無視していいです。最大静止摩擦力は$$f_0=\mu N$$なので、理論とあっています！静止摩擦係数 $\mu$ を計算してみるのもいいですね。単位に気を付けてやりましょう。
重石についてですが、重量が分かるものなら何でもいいですが、上記のように重量を変えながら繰り返し測定するのであれば、床との接触具合が途中で変化するとまずいということだけ注意します（問題ないかもしれませんが）。なので水量を変えるだけで形状の変化しないペットボトルとか、積み上げられるおもりを推奨しています。
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