國中理化摩擦力 - 汽車
By Dorothy
at 2014-03-01T00:00
人向右走路時，摩擦力向哪?車子向右開時，輪胎磨擦力向哪?將一木塊放置一塑膠墊上，再將塑膠墊從右邊抽走，木頭所受到的摩擦力方向在哪?可以告訴我嗎?順便告訴我解題的觀念，不要只有告訴我磨擦力就是和運動狀態相反的力......
摩擦力都向右。首先必須理解的是加速度與牛頓第二運動定律：要從靜止變成向右運動，需要向右加速，而牛頓第二運動定律(F=ma)說明加速度與力方向相同，大小僅差一個倍數(就是質量)。簡言之，要向右加速，必須受到向右的力。其次必須瞭解系統中的力：內力是不能讓物體作平移運動的，例如你不能在椅子上把自己舉起來，所以在你所提到的那三種狀況中，我們都不需要思考內力。我們用一塊黑盒子把物體蓋住。接著，考慮這個黑盒子受的外力：他只受到重力、正向力與摩擦力。重力向下、正向力向上，二者必然抵銷，因為物體沒有向上或向下運動。最後只剩下摩擦力了，而黑盒子向右運動，這就說明了摩擦力必然是向右的。這個論述在三種狀況中都成立。順道補充兩點：有趣的是，通常走路和開車，賴以前進的摩擦力都是靜摩擦力，因為接觸面上並沒有相對運動。抽木塊下的塑膠片則需考慮抽離的速度，若抽得很慢，則受靜摩擦力，這種狀況下是抽不出來的，因為沒有相對運動，木塊會與塑膠片一起移動；若抽得快些，能夠抽出來時，因為有相對運動，代表受的是動摩擦力；最後，抽得太快時，仍有動摩擦力，只是作用的時間很短很短，因"速度變化量等於加速度乘以時間"(Δv=at)，時間太短，此木塊速度變化量幾乎為零。最後這句很重要，因為這就是加速度的意義：加速度就代表每一秒速度增加多少。2014-03-0208:26:31補充：另外，ox兄點得好。...
依據物體運動狀態區分的摩擦力：物體雖受外力作用但仍靜止不動時：此時物體受有靜摩擦力（fS）大小與外力相等而方向相反，如此物體才因兩力合力為零達到靜力平衡。（fS＝F）物體受外力作用而恰開始運動時：此時物體受最大靜摩擦力（fMAX）方向仍與外力相反，而其大小有兩種求法。（1）最大靜摩擦力大小約等於使物體恰運動的啟動外力（簡稱「啟動力」），啟動力略大於最大靜摩擦力而使物體可以開始運動。（fMAX＝F）（2）最大靜摩擦力與正向作用力成正比（正向力：與接觸面垂直的作用力），因正比有相除相等的數學關係，所以有公式如下：物體已在運動中：此時物體受到動摩擦力（fD）方向則與運動方向相反（不一定與外力相反唷！），其大小也有兩種求法。（1）因為物體進行等速度運動時，其運動狀態（即速度）不變，所以物體所受合力為零，即動摩擦力與物體進行等速度運動時的外力方向相反，大小相等，為兩力平衡。（fD=F）（2）動摩擦力亦與正向力成正比，所以也有如上述最大靜摩擦力般相除相等的數學公式關係。（國中階段極少運用到）。註：若物體所受外加作用力不只一個，則上述之外力為所有除摩擦力之外加作用力的合力。課本有...
摩擦力也不一定是和運動狀態相反的力正確來說他是為了阻止相對運動腳向左施力，地面就會產生摩擦力向右至於第二題把塑膠電換成自己的手摩摩看就可以體會囉國中有點難理解高中會有更深的了解2014-03-0217:51:53補充：謝謝==...
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