物理問題二問

2007-08-16 8:16 am
1﹕用大小相反,並在同一水平面上的力F擠壓相同的木板,木板中間夾著兩塊相同的磚,磚和木板保持相對靜止,兩磚間摩擦力等於零否?

     ┏━┓      ┏━┓
     ┃木┃┏━┓┏━┓┃木┃
F━━━>┃ ┃┃磚┃┃磚┃┃ ┃<━━━F (示意圖)
     ┃板┃┗━┛┗━┛┃板┃     
     ┗━┛      ┗━┛

2﹕汽車的發動機通過變速器和後輸相連的汽車由靜止開始向前移動時,前後輸所受摩擦力方向如何?

(以上兩題請附上清晰的說明)
   

回答 (2)

2007-08-16 9:27 am
✔ 最佳答案
1 , 不是零

磚頭會因地心吸力掉下 , 但現在靜止不動
原因就是磚和磚(及木板)之間有摩擦力 (靜止摩擦力)
情況就如推一個入滿書既書櫃 , 你盡哂力都推佢唔郁
靜止不動 , 但你仍感受到摩擦力的存在

摩擦力的大小 = 摩擦系數 (較粗糙的接觸面較大) x 垂直作用力
由你的圖可見 , 磚和磚之間是有力存在 , 而接觸面也是粗糙
所以縱然相對靜止 , 摩擦力仍是存在 (垂直向上 , 抵消了重量)

2 , 摩擦力向前 , 推動車子前進

摩擦力這東西 , 就是跟移動方向相反

車輪轉動時 , 會跟地面產生摩擦
而以地面的角度來看 , 車輪就是不斷把地面推往後

於是地面就推供了相反方向的摩擦力

這就如你走路時 , 會把腳往後踏 / 踩 , 而感受到地面給予你向前的動力一般道理
2007-08-17 5:15 pm
1. 其實如果只有水平的力 F 作用在木板上,這系統不能是靜止,唯有加上一個向上的摩擦力作用在木板的外面,這系統才能是保持靜止,我們可以想像 F 是來自我們的手夾實木板,如果手與木板間沒有摩擦力,會發生甚麼?便是所有物件都向下滑。

如果加上了向上的摩擦力,兩磚間摩擦力將會是等於零。簡單來說,兩磚間的摩擦力是一對作用及反作用力(action and reaction pari),若左邊的磚從右面的磚的接觸面所受的摩擦力(設 F_1)是向上,右邊的磚從左面的磚的接觸面所受的摩擦力(設 F_2)一定是相同大小但相反方向,即是 F_1 = - F_2,但是由於這系統是對稱的,所以 F_1 一定等於 F_2,因此 F_1 = F_2 = 0。

當處理這些 extended object 的 static equilibrium 問題時,我們要考慮兩樣東西:1.每一件物件所受的 net force 必定是零,2.每一件物件的 moment about any point (e.g. its centre of mass) 必定是零。

2. 由於車輪是滾動的,車輪的外圍與地面的接觸點在一般情況下是相對不動(除了車子正滑行(即「線」「呔」)外),所以作用在車輪的摩擦力是靜摩擦力 (static friction),可以作用在不同的方向。

當車子用後輪驅動向前加油時,作用在後輪的摩擦力會是向前,前輪會有向後作用的 rolling friction,後輪的摩擦力來自引擎轉動後輪時,後輪接觸地面所產生的反作用力,這力當然比前輪的 rolling frction 大很多,所以車子便向前加速。

請參考我的另一回答,有相關的分析:
http://hk.knowledge.yahoo.com/question/?qid=7007042302149


收錄日期: 2021-04-13 12:50:49
原文連結 [永久失效]:
https://hk.answers.yahoo.com/question/index?qid=20070816000051KK00102

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