作者: zerocustom (靠北~抓龜走鱉~) 站內: Rid-Physics
標題: Re: 對於磨擦力的困惑
時間: Sun Sep 23 17:51:51 2007
※ 引述《local (台灣人)》之銘言：
> ※ 引述《assasser (天啊! 我爸比我還要宅est)》之銘言：
> 我有些地方不太認同這位大大的說法
> 在下是物理系學生
> 我以我所學來講解好了
我也是
> > 這是剛體
> 就物理角度
> 世界上沒有所謂的剛體
> 剛體純粹為理想狀態
這是對的
但是所有的問題都是從最簡單的模型去近似修正的
剛體系統在處理許多問題上有極佳的參考價值
> 碗公拋光
> 為了增加摩擦力
> 就我目前所學
> 還想不到可以解釋的理由
> 且這個說法不可考
拋光的確可能增加微觀接觸面積
達到增加摩擦力的效果
這種效應很多方面都有應用
我想你可能相關資料看得不夠
而且不是不可考
大學物理系的力學部分對摩擦力其實提得很少
廣度有餘深度不足
有空去聽聽應力所或是材料系的課
會有很多收獲的
> > 應該是說 接觸面積 更大 而不是"光滑"
> > 紋路最主要就是針對排水設計的阿
> > 你可以把輪胎的接觸面 想像成是好幾個小橡膠塊(條)拼湊而成 來做個想像
> > 在同一寬度(假設截面為********** 十個單位) 同材質的胎的情況下
> > 有胎紋的胎 截面只有* * * * * 五個單位 只有五個單位能提供摩擦力來推動車
> > 沒胎紋的胎 截面就有********** 十個單位 共有十個單位能提供磨擦力來推動車
> > 機械動力的賽車 會用寬胎 是因為動力大到輪胎抓不住路面 甚至根本跑不了(原地打滑)
> > 所以增加胎面寬度 來提昇抓地力 就是這個原理的延伸
> 首先 接觸面積大不代表摩擦力大
> 摩擦力大小與接觸面積無關
> 高中物理:摩擦力＝正向力＊摩擦係數
> 摩擦係數只跟表面的材質和粗糙程度有關
> 我也曾經問過教授是否與接觸面積有關
> 答案~無關
我想你要去看看摩擦力形成的原因了
HALLIDAY那本普物裡面有提
還有南一高二物理的參考書記得也有講到
微觀世界的接觸面積才是影響摩擦力的主因
而摩擦力正比於正向力只是一個近似而已
但高中物理教材在這個部分一定寫得很不清楚
只有在教師手冊裡面有補充而已
還有很多教授(甚至物理系)基礎的物理觀念不一定紮實
最好問問有參與教材編輯的教授比較可靠
> 用大胎增加接觸面積是為了增加穩定性
> 十個單位提供摩擦力
> 車子重量固定
> 十個單位所受的正向力必定是五個單位正向力的一半
> 所以正向力總和固定
> 摩擦力當然不會因為接觸面積而改變
> > 若是動力不夠的車 換寬胎會變的"拖" 就是因為摩擦力變大 使的小動力的車要去轉動輪子
> > 感到更吃力而讓你感到"重拖"
> 至於為什麼重拖
> 因為輪框大所用的金屬材質多~較原本重
> 輪胎也較大~當然也較重
> 輸出動能固定
> 質量變大
> 速度當然變慢
> 動能＝速率平方＊1/2質量
> > 競速用的腳踏車 因為動力有限(人力) 用寬胎反而更耗體力又沒有更好的加速效果
> > 而且還增加風阻 增加重量 弊多於利 所以和機械動力帶動來競速的車用胎是走相反方向
> > 輪胎狀況比較複雜 因為輪胎不是剛體
> > 我覺得輪胎的例子 和碗公不能相提並論
> > 胎和地面的接觸面 會形變 加上摩擦的溫度
> > 輪胎面雖無胎紋 可是卻稱不上光滑面 他只是個 平整 卻會 形變的 平順表面
> > 兩個同質的光滑面(如玻璃)接觸 是可以互相滑動的 可是兩條光頭胎胎面互碰 是沒辦法滑
> > 動~
> > 而路面 絕對是粗糙面
> > 賽道也只是 更平整的 粗糙面
> > 輪胎在道路上跑 就類似拿 橡皮擦 在 砂紙上 的感覺
> > 這樣的搭配 車子才有辦法跑
> > 因為 是車輛動力 轉動輪子往後推(向前轉) 輪子和地面之間的摩擦力 提供反作用力 讓車
> > 子因而向前移動 人走路也是如此
> > 如果橡膠胎真要是在光滑面的面 車子大概就無法在面上移動了
> > 最常見的例子 就像是在乾的玻璃上面 或是極平整的磁磚或磨石子地 輪胎會抓不住打滑
> > 這個觀點 跟奇毛知識裡的某篇類似
> > 那篇提到 "輪胎有胎紋是增加抓地力...指紋的功用也是增加摩擦力..."
> > 但是你我應該都知道 輪胎的胎紋不是為了增加抓地力 反而是減少抓地力
> ^^^^^^^^^^^^^^^^^
> 上面提過~就不在提
> > 胎紋的功用是讓下雨天時 雨水/積水有路徑可以從輪胎和地面之間排出 避免造成水膜
> > 失去些許抓地力來避免失去更多抓地力
> > 手不是剛體 接觸面會形變
> > 指紋雖不完全是設計用來排水的 可是至少手上有水的情況下 還拿的住東西
> > 但是應該會注意到 帶著乳膠手套(隔絕了指紋) 碰水洗東西時 更不容易滑掉 why?
> > 同樣是拿著玻璃 手有紋路 可是卻是比(看似光滑的)乳膠手套 還不容易抓住
> ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
> 材質不同~摩擦係數不同
> > 差異在於更細微的表面組成 還有接觸面積
> > 而不是光靠肉眼可見的"紋路多寡"就可以斷定它磨擦力大
> > 壁虎的腳也不光滑阿 可是他卻能在光滑面爬而不掉落
> > 壁虎能在玻璃或光滑面上爬 是靠他腳上緻密排列的腳毛(seta)利用凡德瓦力攀附在任何物
> ^^^^^^^^
> 是指分子間極微小的相互影響力
> 應該不是用在這裡
> > 體上 魔鬼氈就是仿其結構的應用
> > 我覺得要比較 還是都找同質的剛體來作例子吧...
> 摩擦力問題
> 我可以非常肯定
> 並非我所說得全都正確
> 純粹將我所學講出來
> 如有錯誤
> 歡迎提出質疑或指正
> 獻醜了
> 謝謝
我覺得摩擦力算是蠻重要的一個觀念
但現在連很多高中物理老師都觀念不清
也間接害了很多學生
提供師大黃福坤教授的網站
這邊有蠻多資源可以利用的
http://www.phy.ntnu.edu.tw/moodle/mod/resource/view.php?id=74
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