作者ntust661 (Enstchuldigung~)
看板Physics
标题Re: [题目] 物体间的推挤力是否改变?
时间Fri Sep 10 00:26:16 2010
※ 引述《alenbe (肝纤维闯红灯)》之铭言:
: [领域] (题目相关领域)
: 力学
: [来源] (课本习题、考古题、参考书...)
: 上课时想到的问题
: [题目]
: ■■■
: 推力F■M■□□□
: --→■■■□m□
: ■■■□□□ 地板
:  ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄
: 状况一
: 有两物体紧邻,置於光滑地板上,质量分别为M与m
: 施一定力F,由左向右推动M与m物体
: 此时M作用於m物体上的推挤力为f
: 状况二
: 现在将此两物体搬到一有动摩擦系数为μ的地板上
: 一样施一定力F,由左向右推动M与m物体
: (假设F够大,可以推动)
: 此时M作用於m物体上的推挤力为f'
: 请问,f与f'的大小关系为何?
: [瓶颈] (写写自己的想法,方便大家为你解答)
: 这是我今天上课时想到的问题
: 觉得结论蛮有趣的,跟各位分享一下~
: 答案是:f=f'
: (两物体间的推挤力不受摩擦力影响)
: (有兴趣的朋友可以推导一下,计算并不困难)
: 这个问题有趣在於
: 有些学生可能会这样想,然後觉得好像哪里怪怪的...
: 印象中,在有摩擦力的地上推动物体,感觉上应该比较吃力才对?
: 或是说,在有摩擦力的桌上推动一团棉花糖,阻力应该会使棉花糖变的更扁?
: 所以,物体间的推挤力应该会随着摩擦系数变大才对吧?
: 你觉得上面这些说法错在哪边呢?
: 欢迎提出你的想法:)
我们先画出自由体图
■■■
F■M■□□□
--→■■■□m□
■■■□□□
←
v = μ(m + M)g
F : 推力
f : M给m的推力
v : 摩擦力
F - v = (m + M) a
F - v
a = ────
(M + m)
□□□
f →□m□
□□□
←v2
v2 = μmg
m
f - μmg = ──── (F - v)
M + m
m
f = ───── (F - μ(M+m)g) + μmg
M + m
m
= ───── (F - μ(M+m)g) + μg(M+m))
M + m
m
= ───── F
M + m
对了 棉花糖不是刚体喔,不能拿来玩应用力学
很多东西不能靠人的"感觉"推论的,数学能让物理拥有一个严谨公式来推断
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