→ mhch: 想想輪子要加速轉動,所受摩擦力造成的力矩要什麼方向? 12/25 13:10
→ mhch: 再去判斷摩擦力要什麼方向? 12/25 13:10
嗨,我不反對其他解法,只是很多書(包括許多大學普物)在教摩擦力時都會警告讀者:
「摩擦力不一定跟物體運動方向相反,判斷重點在摩擦力能否阻止接觸面位移。」,在這
種情況下,為什麼我們解這題時要拋棄一個被再三強調的物理觀念?難道這是什麼
duality嗎?我真的有些困惑。
※ 編輯: iamokay (42.79.166.215 臺灣), 12/25/2024 13:58:53
下圖是本書科普摩擦力如何幫助腳踏車前進:
https://i.imgur.com/cl0wFld.jpeg
※ 編輯: iamokay (42.79.166.215 臺灣), 12/25/2024 14:15:13
推 ERT312: "阻止接觸面位移"這觀念用在這裡也沒錯啊 12/25 14:14
→ ERT312: 若馬車的輪子與地面無摩擦力 輪子是不是會往前滑 12/25 14:16
→ ERT312: 所以摩擦力向後 12/25 14:16
→ ERT312: 若腳踏車的輪子與地面無摩擦力 輪子是不是會原地向後滑 12/25 14:18
→ ERT312: 因此摩擦力向前 12/25 14:18
抱歉,我不太懂,這樣不就矛盾了?無論是馬車或腳踏車,我們都在看一個純滾動的案例
,怎麼腳踏車車輪受到向前的摩擦力到了馬車車輪卻變成受向後的摩擦力?
我緊接相同的邏輯問一個問題,如果馬車車輪受到向後的摩擦力,那馬的腳似乎也應該受
到向後的摩擦力,這樣的話,到底是什麼水平外力讓馬-車輪系統可以向右加速?若無這
樣的外力存在,系統豈不違反牛頓的運動定律?
※ 編輯: iamokay (42.79.166.215 臺灣), 12/25/2024 14:28:53
推 ERT312: 沒有摩擦力 馬車的輪子哪會滾動呢 12/25 14:27
→ ERT312: 沒有摩擦力馬車的輪子不會旋轉 但仍會向前滑動 12/25 14:28
→ ERT312: 但沒有摩擦力 腳踏車的輪子就只能原地旋轉無法前進了 12/25 14:29
謝謝你的回應,我目前的想法是腳踏車前輪的說明錯了(翰林的圖說錯了),腳踏車後輪
胎面在鍊條的作用下有相對地面向後移動的趨勢,因此腳踏車後輪確實受到向前的摩擦力
,但是前輪胎面受輪軸施力而有相對地面向前移動的趨勢,因此腳踏車前輪應該受到向後
的摩擦力才對。
現在來看馬車的例子,這次動力來源變了,改成前輪(也就是馬蹄),這個前輪根據前面
的邏輯會受到向前的摩擦力(也就是$F_3$),但是後輪在輪軸施力下有相對地面向前移
動的趨勢,因此馬車後輪受到的摩擦力為$F_6$,這樣兩個案例的物理觀念應該就接得上
了,請問我還有哪邊要修正的嗎?謝謝。
※ 編輯: iamokay (42.79.166.215 臺灣), 12/25/2024 16:14:17
推 LoveYoung: 課本的圖片表示錯了吧,驅動輪的後輪摩擦力向前,但作 12/25 16:12
→ LoveYoung: 為轉向輪的前輪摩擦力是向後的,馬車的輪胎並不是驅動 12/25 16:12
→ LoveYoung: 輪,摩擦力也是向後,才能提供力矩使馬車輪胎旋轉。 12/25 16:12
抱歉,我編輯時無法看到您的推文,感覺您的說明呼應我上面說的,謝謝回答。
※ 編輯: iamokay (42.79.166.215 臺灣), 12/25/2024 16:23:12
※ 編輯: iamokay (42.79.166.215 臺灣), 12/25/2024 16:27:44
推 ERT312: 這樣看就沒錯了 12/25 23:23
→ ERT312: 而且與"阻止接觸面位移"這個概念也沒有扞格 12/25 23:24
謝謝。
※ 編輯: iamokay (42.79.166.215 臺灣), 12/25/2024 23:30:57
推 dealifeth1: 腳踏車的圖4應該在說後輪而不是前輪 12/27 12:17
推 fragmentwing: 高中畢業好久了 單純是馬是動的車子被動所以會相反 01/02 18:41
→ fragmentwing: 吧 01/02 18:41
→ fragmentwing: 馬靠摩擦力前行 作用在車輪上的摩擦力則是要讓車輪 01/02 18:42
→ fragmentwing: 留在原地 01/02 18:42