梁遠聲:回摩擦力悖論:悖論是不存在的 |
送交者: 俠行天涯 2015年12月23日08:36:19 於 [靈機一動] 發送悄悄話 |
摩擦力悖論
在光滑的平面上,有一個磚形的模塊(模塊A),質量為M。模塊A與平面之間沒有摩擦力。在模塊A的上面,有另一個磚形模塊(模塊B),質量為m。M > m。模塊A與模塊B之間的動摩擦係數為uk,靜摩擦係數為us。現在為模塊A加一個水平牽引力F。F>mg us。F>mg uk。這樣模塊A在模塊B上滑動。又假設F-mguk=mguk。因為M>m,算出模塊A的加速度<模塊B的加速度。看看怎樣解決這個問題? 或者找到題目中的錯誤. 分析: 粗略一看,好像模塊B的加速度大於模塊A的加速度。其實不是這樣的。 先假設模塊B在模塊A上不滑動。那麼,模塊B,模塊A的共同加速度是 a = F/(m+M) 這時,模塊B受到的摩擦力是 f = mF/(m+M) 當f > mgus時,模塊B才開始在模塊A上滑動。也就是說, F > (m+M)gus時,模塊B才開始在模塊A上滑動。現在就取 F = (m+M)gus + e, e很小。這個力使得模塊B在模塊A上滑動。 這時模塊B得到的摩擦力是 mguk, 其加速度是 guk。 模塊A受的淨力是(m+M)gus + e - mguk = mg(us-uk) + e + Mgus 模塊A的加速度是(mg(us-uk) + e)/M + gus > guk 結論:即便是用最小的牽引力使模塊B在模塊A上滑動,模塊A的加速度也大於模塊B的加速度 |
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