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線軸要向左,就是向牽引力的方向轉動。
送交者: zhf 2016月02月18日18:05:23 於 [靈機一動] 發送悄悄話
回  答: 物理趣味題:線軸向哪邊走?有哲 於 2016-02-16 18:25:11
線軸要向左,就是向牽引力的方向轉動。



力學解釋:設“輪子”的半徑為R,軸的半徑為r。牽引力為F。

因為沒有滑動,說明輪子與桌面的摩擦力f = F,方向與F相反,作用點在輪子與桌面的接觸點。以軸的圓心做參考點,F產生的力矩是Fr,方向是順時針。f 產生的力矩是

fR,方向是逆時針。 fR 大於Fr,所以合力矩的方向是逆時針。所以線軸要逆時針轉動。



能量解釋:如果線軸向右轉角a,線軸中心右移aR,線軸放線ar。aR 大於 ar,所以線頭右移aR-ar。這是牽引力做負功。水平方向上只有一個外力F,不可能做負功。如果線軸向左轉角a,線軸中心左移aR,線軸收線ar。aR 大於 ar,所以線頭左移aR-ar。這是牽引力做正功。合理。
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