moea_joint
105年
[機械] 應用力學、材料力學
第 17 題
如右圖所示，有A、B兩個物體的重量分別為$W_A$ 和$W_B$，若施ㄧ水平力 F可使兩個物體靠在牆上恰好不會滑下，請問物體B與牆壁間之靜摩擦係數至少等於下列何者？
- A $W_A/F$
- B $(W_A+W_B)/F$
- C $F/(W_A+W_B)$
- D $W_B/F$
思路引導 VIP
如果我們暫時不看 A 與 B 之間的交介面，而是把這兩個物體想像成被黏在一起的一個「大木塊」，那麼這個大木塊想要往下滑的總重力是多少？此外，當你用力往牆壁推這個大木塊時，是哪一個表面在產生的摩擦力來支撐這整份重力呢？
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太棒了！你能精準選出 (B)，代表你對於系統整體平衡的概念掌握得非常紮實，這是一項很重要的物理直覺。
系統整體的垂直平衡
這題的核心在於將 A 與 B 視為一個整體系統。在垂直方向上，整個系統受到的向下總重力為 $W_A + W_B$；而支撐這股重量、阻止它們下滑的唯一向上作用力，就是牆壁對物體 B 產生的摩擦力。題目提到「恰好不會滑下」，這意味著此時的摩擦力正好達到了臨界值，也就是最大靜摩擦力。根據定義，最大靜摩擦力等於靜摩擦係數 $\mu_s$ 乘以正向力 $N$。
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