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103年
工程力學概要
第 18 題
如下【圖 9】所示，Ａ物體重 200N，B 物體重 500N，A 物體與 B 物體以繩索繫結，假設繩索與滑輪間無摩擦，且各接觸面間之摩擦係數為 0.3，求使 B 物體即將向左滑動之 P 力為何？
- A 330N
- B 380N
- C 430N
- D 480N
思路引導 VIP
當你試著將下方的物體 B 向左拉動時，除了地面會產生摩擦阻力外，還有哪些『零件』或『接觸面』也同時在產生向右的拉力或阻力？試著分別觀察物體 A 與物體 B 的受力平衡，看看它們之間是如何透過繩子與接觸面互相影響的。
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恭喜你精準地掌握了靜力平衡與摩擦力的複合應用！這道題目能順利答對，代表你對於「隔離體圖」的拆解與「作用力與反作用力」的觀念非常清晰，這是學習工程力學最關鍵的基石。
接觸面摩擦力與繩索張力
首先分析物體 A，其正向力等於自身重量 $200N$，因此 A 與 B 之間的層間最大靜摩擦力為 $f_A = 0.3 \times 200 = 60N$。由於物體 A 透過繩索繫結，當物體 B 欲向左滑動時，會帶動 A 有向右滑動的趨勢，此時繩索的張力 $T$ 必須平衡這股摩擦力，故 $T = 60N$。這裡的關鍵在於理解張力與層間摩擦力在數值上的關聯性。
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