最大摩擦力例題
最大摩擦力(maximum static friction)是指在物體開始滑動之前,靜摩擦力所能提供的最大力。最大靜摩擦力通常略大於動摩擦力,因為要讓物體開始運動需要克服物體靜止時的慣性。
下面是一個關於最大摩擦力的例題:
例題:一個木塊放在水平桌面上,木塊與桌面之間的靜摩擦係數為0.5。現在施加一個水平向右的力F於木塊上,試問當F為多少時,木塊剛好開始運動?
分析:要解答這個問題,我們需要使用最大靜摩擦力的公式:
最大靜摩擦力(F_max)= μ_s * N
其中,μ_s是靜摩擦係數,N是物體受到的垂直力(通常是重力)。在這個例題中,N = mg,其中m是木塊的質量,g是重力加速度。
木塊剛好開始運動時,最大靜摩擦力與施加的水平力相等。因此,我們可以設F = F_max。
現在我們可以寫出方程式:
F = μ_s * N
將N = mg代入方程式:
F = μ_s m g
給定的靜摩擦係數μ_s = 0.5,所以:
F = 0.5 m g
我們需要知道木塊的質量m才能計算出F。如果質量給出,則可以解出F的值。如果質量沒有給出,則可以得到一個包含質量的方程式:
F = 0.5 m g
這個方程式表示,當施加的水平力等於木塊質量的重力的一半時,木塊將開始運動。