2 － 4 摩擦力與生活

2－4 摩擦力與生活

1.摩擦力為在接觸面上，阻止兩物體作相對運動的力。1.摩擦力為在接觸面上，阻止兩物體作相對運動的力。由於釘子與木頭間的摩擦力使掛了重物的釘子，不易從木頭脫落。

正向力N：是一種接觸力。接觸面施於物體的支撐力，是垂直於接觸面向外的力。正向力N：是一種接觸力。接觸面施於物體的支撐力，是垂直於接觸面向外的力。

示範實驗 摩擦力的觀察

3.最大靜摩擦力fs的量值與兩接觸面相互作用的正向力成正比。3.最大靜摩擦力fs的量值與兩接觸面相互作用的正向力成正比。 fs/N＝μs，μs稱為靜摩擦係數。 fs＝μs× N 最大靜摩擦力＝靜摩擦係數×正向力。 4.動摩擦力fk的量值與兩接觸面相互作用的正向力成正比。 fk/N＝μk，μk稱為動摩擦係數。 fk＝μk × N 動摩擦力＝動摩擦係數×正向力。

5. fk＜fs，動摩擦力比最大靜摩擦力小。 6.畫摩擦力與作用力之關係圖（圖2－29）：

7. 一質量5公斤的物體放置於一水平桌面上，桌面與物體之靜摩擦係數μs＝0.3，欲使其運動，至少須施力多少牛頓（g＝9.8m/s2） Fs ＝ μs × N = 0.3 × 5 = 1.5(Kgw) = 1.5 × 9.8 = 14.7(N)

8.一重量為50N的物體放置於一水平桌面上，桌面與物體之靜摩擦係數μs＝0.3，動摩擦係數μk＝0.2，今施10N之力於此物體，則物體所受之摩擦力為N；若改施以20N之力，則物體所受之摩擦力為N。8.一重量為50N的物體放置於一水平桌面上，桌面與物體之靜摩擦係數μs＝0.3，動摩擦係數μk＝0.2，今施10N之力於此物體，則物體所受之摩擦力為N；若改施以20N之力，則物體所受之摩擦力為N。

欲判斷物體是受靜摩擦力或動摩擦力首先要先算出最大靜摩擦力。欲判斷物體是受靜摩擦力或動摩擦力首先要先算出最大靜摩擦力。最大靜摩擦力＝靜摩擦係數×正向力。 fs ＝ μs × N = 0.3 × 50 = 15(N) (1)∵10N < 15N 物體不動 ∴物體所受之摩擦力為靜摩擦力，靜摩擦力=作用力=10N (2)∵20N > 15N 物體動了 ∴物體所受之摩擦力為動摩擦力，動摩擦力＝動摩擦係數×正向力 fk＝μk × N = 0.2 × 50 = 10(N)

9.質量3Kg之物體靜置於一水平面上，施以9N之力，在最初3秒，物體移動了9m（g＝10m/s2），求平面之動摩擦係數μk？9.質量3Kg之物體靜置於一水平面上，施以9N之力，在最初3秒，物體移動了9m（g＝10m/s2），求平面之動摩擦係數μk？ S＝V0t＋(1/2)at2 9=(1/2)×a×32 a=2(m/s2) F=ma=3×2=6(N)…(合力) 9-6=3(N)… fk:動摩擦力 μk＝ fk/N N = 正向力 = 物重=3Kgw=3×10(N)=30N μk＝fk/N =3/30=0.1

10.例題2－6:一質量為0.4公斤的木塊被放置於一水平桌面上，桌面與木塊之靜摩擦係數μs＝0.5，動摩擦係數μk＝0.4，今施一水平拉力F於此物體，求F之量值分別為下列各值時，桌面對此物體之摩擦力量值各為若干？(a) F=0.1 公斤重(b) F= 0.2公斤重(c) F=0.3 公斤重(d) F= 0.4公斤重 fs ＝ μs × N = 0.5 × 0.4 = 0.2(公斤重) (a) F=0.1 公斤重<0.2公斤重摩擦力=0.1(公斤重) (b) F=0.2公斤重摩擦力=0.2公斤重 (c) F=0.3公斤重>0.2公斤重摩擦力=fk＝μk × N =0.4 × 0.4=0.16公斤重 (d) F= 0.4公斤重>0.2公斤重摩擦力=fk＝μk × N =0.4 × 0.4=0.16公斤重動摩擦力約為一定值

2 － 4 摩擦力與生活

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