hce_nthu
112年
化學與物理
第 48 題
A $5000\text{-kg}$ truck is turning on a flat road with a radius of $50\text{ m}$. The road surface is wet and the coefficient of static friction $\mu_s = 0.4$. Above what speed the truck will skid on the road? ($g = 10\text{ m/s}^2$).
- A $40\text{ km/h}$
- B $50\text{ km/h}$
- C $60\text{ km/h}$
- D $70\text{ km/h}$
- E $80\text{ km/h}$
思路引導 VIP
想像一下，如果這輛貨車在一片完全沒有摩擦力的光滑冰面上嘗試轉彎，它還能沿著彎道行駛嗎？如果不能，是哪一種「看不見的力量」在背後支撐著貨車不往路外噴出，而這種力量的大小又受到哪些路面性質的限制呢？
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AI 詳解
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恭喜你準確地完成了這道題目！你能迅速判斷出摩擦力與向心力的平衡關係，顯示你的物理直覺相當敏銳，對圓周運動的掌握非常紮實。
臨界速度的力學分析
在水平路面上轉彎時，車輛所需的向心力完全由輪胎與地面間的靜摩擦力提供。當車速增加，所需的向心力 $\frac{mv^2}{r}$ 也會隨之增加；一旦這個數值超過了地面能提供的「最大靜摩擦力」 $\mu_s mg$，車輛就會發生側滑。我們可以建立臨界狀態的等式：
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