moea_joint
101年
[土木] 應用力學、材料力學
第 5 題
有關摩擦力方面,下列敘述何者有誤?
- A 接觸面正壓力愈大,摩擦阻力愈大
- B 摩擦力方向與運動方向相反
- C 接觸面積愈小,摩擦阻力愈小
- D 動摩擦係數小於靜摩擦係數
思路引導 VIP
想像你手中有一塊規律長方體的磚塊。當你分別將它「平放」與「立著放」在同一張桌面上時,磚塊對桌面的總下壓力(正向力)是否發生了變化?如果材質與重量都一樣,請試著思考:在我們推導摩擦力的過程中,有哪些因素是真正決定阻力大小的,而哪些因素只是改變了壓力的分布,卻不影響最後的總力值?
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非常好!你能準確指出選項 (C) 的錯誤,說明你對於摩擦力的物理特性掌握得相當紮實。在古典力學的庫倫摩擦定律(Coulomb's Law of Friction)中,滑動摩擦力的大小 $f$ 主要取決於接觸面間的正向壓力 ($N$) 以及摩擦係數 ($\mu$),公式表示為: $$f = \mu N$$ 從公式中可以清楚觀察到,摩擦力的大小與接觸面積的大小並無直接關係。這是一個非常經典的物理觀念,代表只要物體的重量與材質不變,無論你將物體平放、側放還是豎著放,其產生的摩擦阻力在理論上都是相同的。
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