摩擦力,牛頓第三定律? 一問

2011-04-14 8:19 am
1.如題相信學過物理的同仁都隻到雞本摩擦力公式,
圖片參考:http://upload.wikimedia.org/math/2/5/8/2580b1f98be9db2fc00feaa33c9544ae.png
例:摩擦係數為0.2 正向力為10 則摩擦力=2 問題來了 !!如果摩擦係數是負的話那 例:摩擦係數為-0.2 正向力為10 則摩擦力= -2 是不是就指以2的速度等加運動?

2.如題 有2個長寬高為3x3x10的長方鋼體以秒速10/m的速度對撞(對撞面為3x3)問題來了 那那2個長方體上的能量跑到哪裡去了??

設:長方體重量為10N,一倍大氣壓,摩擦力為0,無空氣阻力,1倍重力請物理大大幫小的解惑了~
更新1:

延伸問!! 那如果長方體改成球體順時針滾動碰撞和逆時針滾動碰撞和滑動破撞又會如何?? (第2問忘了設材質條現在補,鐵,PE,木材,情況會如何?)

回答 (5)

2011-04-14 1:34 pm
✔ 最佳答案
1.沒有錯,如果摩擦係數為負,自然是幫忙做加速度亦為正之運動。

可是正負只是方向問題,例如我可以訂人推桌子為負方向之力量,則摩擦力當然是正方向力量。

有沒有可能磨擦力方向與運動方向相同呢?
現在只考慮人推桌子跟桌子與地板摩擦力,不考慮什麼傳輸帶有的沒的,則不可能(傳輸帶也只是三力交互結果,並非磨擦力真的與施力同方向)。為什麼?

在高等的物理學裡面磨擦力其實是電磁力,換句話說一定是一正才有一負的存在,絕對不可能兩者恆正或橫負。因此磨擦力一定抗拒運動,絕對不可能幫助運動。

2.鋼體僅代表不形變,至於能量跑去哪端看材質而定,無彈簧性質(因為不形變),大部分就是位能與動能、熱能,換句話說如果一開始位能+動能比較多,那多出來的多半變成熱流失到空氣裡了。

當然動能也包含轉動動能等。

2011-04-14 05:38:35 補充:
小鋼珠的碰撞99%會保留,換句話說碰撞後動能+位能幾乎不變(僅兩鋼珠懸空碰撞,不但不考慮磨擦力亦捨棄空氣阻力)。非金屬物體就很少超過50%的保留率。換句話說非金屬物體大部分碰撞後會把原本的動能超過一半轉化成熱能,這也是鑽木取火而不鑽鋼取火的原因。

2011-04-14 12:42:53 補充:
轉動會有類動能的形式儲存能量,叫做轉動動能,算法是與1/2I(w平方)有關,w=角速度,I=轉動慣量,每一種形狀會被以不同的係數修正,長方形的轉動慣量會被分成長、寬、高以d、w、h當作代號做討論,數值部份可以參考維基百科:
http://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%BD%89%E5%8B%95%E6%85%A3%E9%87%8F%E5%88%97%E8%A1%A8

材質如果是鐵,則碰撞後轉動慣量會保留大約八成,其他非金屬材質碰撞後灌量會流失超過五成。保留的會繼續做轉動,流失的則幾乎會轉換成熱能。

2011-04-14 23:37:42 補充:
因為目前我們把力量歸於四類,當然尚未成熟的統一場論中企圖要把這四類力統一,不過就目前的觀點:
力量有強力、弱力,是原子的交互作用力,生活中較少被牽連討論。
還有萬有引力以及電磁力,舉凡接觸力全部都是電磁力所產生。

2011-04-15 13:01:04 補充:
摩擦係數是人定的,摩擦係數恆不大於一才是目前可以確認的結果。正負僅代表方向問題。唯一要注意的是不管磨擦力為正為負,一定要與運動方向相反,意即數值上要異號。

2011-04-16 01:59:02 補充:
抱歉,該說生活上的力幾乎都是電磁力,因為電磁力比萬有引力大非常多 。

不過恆存在的是萬有引力,只是不容易觀察。
2011-04-15 4:59 am
TO GREEN!大

我可以問一下為什麼摩擦力會等於電磁力嘛

卸卸
2011-04-14 5:58 pm
基本上我學那麼久的物理
沒有看過摩擦係數有負的
摩擦係數是跟材質跑的
所以如果你有發現負的...一定要去申請諾貝爾獎~:P

言歸正傳...

摩擦力的正負...完全是看運動方向
摩擦力永遠都是抵抗運動方向的→永遠和運動方向相反

碰撞有很多種
你說沒有阻力和摩擦力
若無其他外力作用下...應該可是為彈性碰撞
鋼體的碰撞比較不好討論...所以我先用質點來看
碰撞前後那就會滿足總動能守恆...總動量守恆...總能量守恆...

所以碰撞的能量完全是用來改變速度和改變運動方向去了

2011-04-14 10:05:31 補充:
不好意思...打完才看到無聊a人的意見
他說的很詳細
彈性係數本身就是在探討碰撞的

e=1,當能量沒有被其他外力消耗(你的條件)→完全彈性碰撞
e<1,能量會被外力消耗,部份轉換成熱能
e=0,能量完全被消耗,碰撞完靜止
參考: 自己
2011-04-14 8:50 am
答的好!!

第二行湊字數...
第三行還是湊字數...
2011-04-14 8:27 am
1.摩擦係數恆正= =
如果可以負..我們就可以把核能發電全部廢掉了...

2.對撞 要看他的恢復系數(碰撞系數 彈性系數) 小e(高二物理

如果e=1為完全彈性碰撞 又因是正向碰撞 所以碰撞後會"速度交換"

如果e<1則為正向非完全彈性碰撞 一部分動能會轉為熱能

如果e=0 碰撞後會靜止於碰撞的那點 所有動能轉為熱能

2011-04-14 22:10:48 補充:
原來摩擦係數可以是負的 好神奇@@


收錄日期: 2021-04-30 15:41:22
原文連結 [永久失效]:
https://hk.answers.yahoo.com/question/index?qid=20110414000015KK00151

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