作者yjn145 (gg)
看板Physics
標題Re: [題目] 請教ㄧ題靜力平衡
時間Mon Apr 26 12:49:46 2010
※ 引述《ch110125 (我好喜歡熊)》之銘言:
: [領域] (題目相關領域)
: 高中物理
: [來源] (課本習題、考古題、參考書...)
: 高中物理考古題
: [題目]
: 有一均勻的長木棒斜靠在鉛直的牆壁上,木棒和牆壁之間的夾角為θ,如右圖所示。木棒
: 的重量和長度分別為W 和L。若木棒對牆壁和水平地面之間的靜摩擦係數均為μ,則μ
: 的最小值應為何,才能使木棒達成靜力平衡?
: l
: l
: l\
: l \
: lθ\
: l \
: l \
: l \
: l______\_________
: θ
: 答案:tan---
: 2
: [瓶頸] (寫寫自己的想法,方便大家為你解答)
: 我令牆壁正向力為N2,地板正向力為N1,重力暫時令為mg
: 各自所產生的摩擦力為f1、f2
: 由靜力平衡可得到
: mg=N1+f2-(1)
: N2=f1-(2)
: mgsinθ/2=N2cosθ+f2sinθ(取地板接觸點為支點)-(3)
f2=μN2-(4)
f1=μN1-(5)
: 然後到這邊就卡住了
: 因為我發現有N1,N2,f1,f2四個未知數
: 但我只有三個方程式
: 解不出來= =
: 請教板上強者~可以指導我哪裡錯了~
: 小弟感激不盡= =
其餘沒錯,應該是忘記加(4)(5)兩條件,剩下都是數學..
將(1)(2)(4)(5)求得:N2μ+N2/μ=mg--------(6)
再將(3)整理得到 :mgtanθ=N2+N2μtanθ-(7)
將(6)代入(7)式同時可以消去mg和N2最後得到:
μ-1/μ=(-2)/tanθ----------------------(8)
利用正切函數二倍角公式:可算出tanθ=(2tan(θ/2)/1-tan^2(θ/2))帶入(8)式
解一元二次方程式得到:μ=tan(θ/2)
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