3-6静力平衡与静摩擦力.PDFVIP

第 3 章　靜力學 111 - 靜力平衡與靜摩擦力 3 6 　　你是否曾經有過用力推櫥櫃卻怎麼都推不動的經驗？既然已經施了 一個作用力 ，櫥櫃卻仍處於靜力平衡狀態 ，如圖3-45 ，這表示必有另 一外力將所施的力抵銷了 ，此時我們稱櫥櫃與地面之間有靜摩擦 （static 5 friction ）。靜摩擦力有一種 「遇強則強 、遇弱則弱」的特性 ：輕輕推物 體 ，結果靜摩擦力也只會輕輕抵抗 ，使物體維持靜止 ；而若稍微加強力 道 ，則靜摩擦力也跟著變大 ，使物體仍舊維持靜止 。只有當施力超過某 一特定的數值 （稱為最大靜摩擦力）時 ，靜摩擦力才無法相應增大 ，於 是物體就被推動了。 10 　　實驗顯示出來 ，最大靜摩擦力f s,max 和物體的接觸面之特性有關 ， 而當接觸面之材質選定後 ，此力大略與接觸物體間的垂直正向力 成 N 正比 ，但和接觸面積的量值無關。因此我們可以列出 f ＝µN s,max s 其中比例係數 µ稱為靜摩擦係數 。 s 15 　　有關靜摩擦力的成因以及物體運動之後又會受到什麼樣的摩擦力作 用 ，我們將這些進一步的細節留待第四章第四節再做討論 。 推力 靜摩擦力 圖3-45　櫥櫃靜止不動表示靜摩擦力與推力相互抵銷。 112 高中基礎物理 ( 二 ) B 上 範例 3-14 在圖3-46 中，木箱重量為60 kgw ，與地面之間的靜摩擦係數為0.40 ，一人欲拉動 木箱 ，所需的最小水平拉力為何？ 圖3-46　水平拉木箱 　解答　 N 在圖3-47 中，人所施的拉力 必須能抵銷最大靜摩擦力，木 5 F 箱才會開始運動 ，即 F 　　　　　　　 ＞f F s,max f s,max 　　在鉛直方向上 ，正向力 和木箱重量 N W 的量值相等，故此人所須施的拉力為 10 　　　 ＞f ＝µ ＝0.40 （60 kgw ） F N s,max s W 　　　　　　　＝24 kgw 圖3-47　水平拉木箱 即所須的最小拉力為24 kgw 。 的自由體受力圖 第 3 章　靜力學