物理知識卡-摩擦力

小故事:

小豬三兄弟有了房子,開始過著各自的生活年節到了豬媽媽叫回了兄弟三人,希望大家回來相聚慶祝。成年的三兄弟與爸媽敬酒祝賀,在吃完豐盛的大餐後,豬二哥善於隨地取物來助興,於是提議用各自手中未喝完的酒杯來玩遊戲。因此三人開始玩起了推酒杯,豬小弟因為不擅飲酒,僅小酌幾口,心想手中酒杯的酒量比較多理應可以推得比較遠,而三人手中酒量以豬小弟最多,再來是豬大哥,最少的是豬二哥。那如果在一個公平的桌面上玩推酒杯的遊戲,誰的酒杯會是最遠的呢?摩擦力指兩個表面接觸的物體相對滑動時抵制它們的相對移動的力,摩擦係數為兩固體表面之間的摩擦力與正向力正比之值推動物體時所產生的摩擦力為滑動摩擦力,滑動摩擦力:F=μ⋅F_N ,其中F為施加外力、µ為滑動摩擦係數、F_N為正向力。

例題與解析:

若有兩個物體重量為M與m,在一個摩擦係數為µ的地面上,兩物體皆以初速v_0開始於地面上滑行,請問哪一個物體最後停下來的距離最遠?

因為ΣF(外力和)=ma➡️mgµ=ma➡️a=ug故加速度與質量無關,所以兩物體最後停下來的距離一樣

回到小豬三兄弟的問題。若忽略酒杯中液體對於整體運動的影響,以上方說例來看,也就是將三個人的酒杯簡化成一個固定重量的物體,而且與桌面的摩擦係數相同,且三人的推力皆相同下,理應會在同一個位子停下來,所以沒有贏家,也沒有輸家。

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