안녕하세요!
이런 유형의 "stacked block" 문제일 때에는 두 물체 사이에 relative motion이 있는지 없는지에 따라 motion이 달라집니다!
1) 둘 사이 relative motion이 없는 경우: 같이 움직이고 있기 때문에 둘 사이 static friction이 발생하며, 둘의 acceleration이 같습니다.
2) 둘 사이 relative motion이 있는 경우: 따로 움직이고 있기 때문에 둘 사이 kinetic friction이 발생하며, 둘의 acceleration이 다릅니다.
여기서는 "Block A moves across block B"라고 했기 때문에 두번째 케이스입니다!
따라서 acceleration of block A, acceleration of block B가 다르기 때문에 따로 ΣF=ma 식을 세우셔야 합니다.
A에 가해지는 힘: 오른쪽으로 external force F, 왼쪽으로 kinetic friction 두 개의 힘이 가해지고 있습니다.
B에 가해지는 힘: 오른쪽으로 kinetic friction (kinetic friction between the blocks는 action-reaction pair라서 서로 반대 방향입니다.)
system에 가해지는 힘: 오른쪽으로 external force가 있습니다. (friction은 두 블록 사이에 생기는 internal force입니다.)
따라서 acceleration of block A를 구하고 싶다면, F-fk=m*a 이렇게 식을 세우셔야하고
acceleration of block B를 구하고 싶다면 fk=M*a 이렇게 식을 세우셔야 합니다.
acceleration of system (acceleration of center of mass)를 구하고 싶으시면 그때는 F=(m+M)*a 이렇게 식을 세우시면 됩니다!
즉, 내가 누구의 가속도를 구하고자하는지 잘 파악하셔야 하고 그 물체에 가해지는 힘, 그 물체의 mass를 사용하셔서 ΣF=ma 식을 세우셔야 합니다 :)
도움되셨기를 바랍니다!
-클로이쌤-