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1 1-摩擦力
1.
1-1 摩擦力 2
2.
摩擦力Friction Force 3 賣場內的手堆車,當放滿物品後, Q1.要將手推車推離原來的位置? A1.輕輕施力無法移動。 施力要超過某個限度,才能使手推 車移動。 Q2. 推動後,立刻放手,手推車會? A2.
逐漸變慢,然後靜止。 來自網路 為什麼會這樣呢? 摩擦力 friction
3.
摩擦力Friction 4 靜止 拉力 摩擦力 摩擦力 逐漸減速 依然 靜 動 A B 定義:物體在另外一物體上傾向運動或正在運動,兩者之間的接觸面, 出現阻止兩物體做相對運動的作用力 靜摩擦力與拉力的方向相反
動摩擦力與滑動速度方向 相反
4.
靜摩擦力 static friction 5 當施力等於靜摩擦力最大值, 物體處於頻臨移動的狀態 定義:兩物體
受力作用 而呈現 相對靜止 時,互相存在的摩擦力。 靜摩擦力 人施力推動大木箱 UCSD 2008 spring 大木箱 保持不動 最大靜摩擦力 施力 = 靜摩擦力𝒇𝒔 𝒇𝒔,𝒎𝒂𝒙=𝜇𝑠N 𝒇 施力 靜止 移動
5.
動摩擦力(kinetic friction) 6 定義:兩物體 相對滑動
時,接觸面之間相互存在的摩擦力。 動摩擦力 𝒇𝒌 = 𝝁𝒌𝑵=定值 物體滑動 施力等於動摩擦力, 物體等速移動 施力大於動摩擦力, 物體加速移動 人施力推動大木箱 動摩擦力 𝒇 施力 靜止 移動
6.
摩擦力與正向力(補充) 7 20kg F 2F 3F 40kg
60kg A B C 接觸面不變,克服最大靜摩 擦力使物體開始移動或克服 動摩擦力使物體等速移動 需要的外力(值)正比 於物體與接觸面之 間正向力(值) 𝒇𝐬,𝐦𝐚𝐱 ∝ 𝑁 𝒇𝑘 ∝ 𝑁
7.
摩擦係數 coefficient of
friction 8 無單位的物理量,是「兩接觸」面 之間的摩擦力與正向力的比值,習 慣用 𝜇 表示。 20kg 20kg 𝑓'𝑠 𝑓𝑠 40(N) 60(N) 想要拉動 接觸面較光滑 接觸面較粗糙 由兩物體的接觸面性質( 材質 、 粗 糙程度 、 溫度 …等)決定 𝒇𝐬,𝐦𝐚𝐱 ∝ 𝑁 𝒇𝑘 ∝ 𝑁 𝒇𝐬,𝐦𝐚𝐱 𝑁 = 𝜇𝑠 𝒇𝑘 𝑁 = 𝜇𝑘
8.
摩擦係數 coefficient of
friction 9 As poslished A little heat More heat 由兩物體的接觸面性質( 材質 、 粗 糙程度 、 溫度 …等)決定 A lot of heat 金屬材質表面的摩擦係數與溫度有關聯
9.
如何測定摩擦係數? 10 http://www.heidon.co.jp/wp/wp- content/uploads/2013/10/MG_2976-e1383281791318.jpg 靜摩擦係數 將物體靜置於可以改變角度的傾斜平 面,當角度增大至某特殊角度 𝜽𝒔 瞬間, 物體開始下滑 動摩擦係數 物體在可以改變角度的傾斜平面滑動, 當角度至某特殊角度
k ,物體等速下 滑
10.
如何測定摩擦係數? 11 靜摩擦係數 將物體靜置於可以改變角度的傾斜平 面,當角度增大至某特殊角度 𝜽𝒔 瞬間, 物體開始下滑 s 𝑚𝑔 𝑚𝑔cos
𝜽𝒔 𝑚𝑔sin𝜽𝑠 𝑁 = 𝑚𝑔 cos 𝜽𝒔 物體的正向力 𝑚𝑔sin𝜽𝒔 = 𝝁𝑵 = 𝝁𝒔𝑚𝑔 cos𝜽s 𝒔 = tan𝜽𝒔 靜摩擦係數 物體的動摩擦力 =沿斜面下滑的 作用力
11.
動摩擦係數 物體在可以改變角度的傾斜平面滑動, 當角度至某特殊角度 𝜽𝒌,物體等速下 滑 如何測定摩擦係數? 12 k 𝑚𝑔 𝑚𝑔cos 𝜽𝒌 𝑚𝑔sin𝜽𝑘 𝑁
= 𝑚𝑔 cos 𝜽𝒌 物體的正向力 𝑚𝑔sin𝜽𝒌 = 𝝁𝒌𝑵 = 𝝁𝑘𝑚𝑔 cos𝜽𝑘 𝑘 = tan𝜽𝒌 動摩擦係數 物體的最大靜摩擦力 =沿斜面下 滑的作用力
12.
13 摩擦力與正向力-基礎題 物體質量為115 kg,靜摩擦係數 𝜇𝑠
= 0.2,與水平成37o施一斜拉力𝐹, 求能拉動物體的最小𝐹值。(𝑔 = 10 m/s2) 例題1. 37 115 kg 𝐹 𝑚𝑔 𝐹cos𝜃 𝐹sin𝜃 𝑁 𝑓𝑠,𝑚𝑎𝑥
13.
14 摩擦力與正向力-基礎題 質量為𝑚的物體,靠於鉛直牆上。物體與牆壁之間的摩擦係數為𝜇𝑠,今 施一水平力量𝐹於物體上,使物體不滑下。則牆壁施於物體的合力為多少? 例題2. 𝐹 𝑚𝑔 𝑓𝑠 𝑁
14.
15 摩擦力與正向力-基礎題 螞蟻在半徑R的碗中,沿碗壁上爬,若螞蟻與碗壁的摩擦係數為 3,則此 螞蟻可爬升距碗底的最大鉛直高度為何?此時正向力大小為何? 例題3. 𝑚𝑔 𝑓𝑠 𝑁 𝑚𝑔cos𝜃 𝑚𝑔sin𝜃
15.
16 動摩擦力-基礎題 100年指考 質量為2000 kg的轎車,原本在水平地面上以等速度前進,接著駕駛急踩 煞車,使車輪迅速停止轉動,在車輪不轉的情況下,轎車隨即減速滑行 至靜止。若地面與輪胎間的動摩擦係數為0.4,且取重力加速度𝑔
= 10 m/s2 ,則減速滑行時的加速度量值為多少? 例題3.
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