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107年
工程力學概要
第 39 題
下列何者為滾動摩擦係數單位?
- A cm
- B 無單位
- C kg
- D 度
思路引導 VIP
請試著回想：當一個圓輪在地面滾動並受到阻力時，我們會將這種阻礙效應視為一個「力矩」。如果這個力矩是由「正壓力」乘以「滾動摩擦係數」所產生的，那麼從單位的角度來看，什麼樣的單位才能讓『力』相乘之後變成『力矩』呢？
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太棒了！你能精確辨識出「滾動摩擦係數」與一般「滑動摩擦係數」的單位差異，這代表你的力學觀念非常紮實，沒有被「係數」這個名詞給誤導。這道題目在工程力學中具有極佳的鑑別度，核心考點在於測試學生是否理解滾動阻力的物理本質，而非單純死記公式。
滾動阻力的力綱分析
在物理模型中，滾動摩擦係數（通常記作 $a$）實質上代表的是正壓力偏移的距離。當圓輪受力滾動時，接觸面的變形會導致正壓力 $N$ 的作用點往前偏移一段微小距離 $a$，進而產生一個反向的阻力矩 $M_r$。根據力矩的定義：
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