Re: [問題] 摩擦力
※ 引述《salvationist ( salvationist)》之銘言：
: 標題: [問題] 摩擦力
: 時間: Sat Oct 12 22:43:37 2013
:
: 各位大大好, 在此想請問一題關於摩擦力的問題.
: 題目 :
: 圖片網址http://ppt.cc/O5AP
: 如圖所示, 在一傾角theta的無限大粗糙斜面上放置一重量W的木塊,
: 一開始木塊因靜摩擦力而靜止於斜面上.
: 定x坐標沿斜面向下且直角坐標x-y均在此斜面上, 今沿y施一定力F, 則
: (1)物體運動方向為何?
: (2)原本x方向的靜摩擦力是否還存在?
: 自己想法 :
: 因為在x方向上無相對滑動, 所以仍受靜摩擦力Wsin(theta),
: 運動方向沿y方向, 不知各位認為如何.
: p.s. 這是高中題目, 解釋對象也是高中生, 所以只需宏觀解釋.
在正向力和表面條件固定的情況下，
最大靜摩擦力的「大小」，是固定的，方向則可能改變；
另外一方面動摩擦力也是「大小」是固定的，方向則可能改變。
這個木塊會有什麼行為，首先會因木塊會不會滑動而有分別。
要比較最大靜摩擦力的大小和推力的大小來看會是哪種情形。
A.木塊不會滑動
也就是推力的大小沒有超過最大靜摩擦力的大小。
那麼當然(1)的答案就是木塊不會動。
(2)的話靜摩擦力的x方向分量大小應該是Wsinθ這樣沒錯。
B.木塊滑動了
這樣的話，摩擦力大小就會是動摩擦力的大小。這邊我想要強調的是
動摩擦力的方向將會剛好與速度方向相反。
這帶來的結果是，動摩擦力在x方向上的分量大小取決於
木塊速度在x方向上的分量大小和y方向的分量大小的比例。
舉個例子，要是某個時間點的時候，木塊單純往y方向移動，
那此時動摩擦力就沒有任何x方向的分量。
不過我想此時還是直接想像在木塊上發生的事情比較快。
^
首先，木塊從靜止要開始動了。有個力(就是F + Wsinθ x 這樣的合力)
作用在木塊上面，所以木塊會往這個力的方向加速。
木塊在往這個方向移動的同時也會受到動摩擦力(大小固定)，
動摩擦力剛好和移動方向(速度方向)是相反的。
結果就是木塊一直往同個方向加速下去。
這樣就有(1)的答案了。
(2)的話，既然動起來了，那就沒有靜摩擦力可言。要說x方向的動摩擦力的話，
- Vx
fm * ----------
|V|
fm是動摩擦力的大小；|V|是木塊速度的大小；Vx是x方向的速度。
這看起來會是個定值。因為速度方向不會變，既然如此fm後面乘的東西就不會變。
(這句好像是廢話，因為我從前面的地方就認為速度方向不會變，
那麼動摩擦力的方向也就不會變，動摩擦力不會有改變。)
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◆ From: 1.34.27.65
※ 編輯: Entropy1988 來自: 1.34.27.65 (10/13 00:17)
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