题目上说物体在斜面上保持静止.
请分析此物体 ,画出此物体的受力图 ,物体共受 3 个力(重力:G /摩擦力:f /正向力:N)
自己定义以平行斜面为 x 轴(以斜面下滑方向为正) ,垂直斜面为 y 轴(以远离斜面方向为正)
将物体的重力G 拆成平行斜面跟垂直斜面的两个分量 .
平行分量 = G * sinθ ,垂直分量 = G * cosθ
不管此物体是否下滑 ,y 轴方向的运动 .故 y 轴方向的净力为零 .
y :N + ( - G * cosθ ) = 0 => N = G * cosθ ----- (1)
因为物体静止不动 ,同理可知 x 轴方向的净力亦为零 .
x :G * sinθ + ( - f ) = 0 ----- (2)
我们来考虑一下此情况,因为此物体若要沿著斜面产生滑动,必须克服最大静摩擦力.
若下滑力刚好等於最大静摩擦力时 ,表示物体洽开始滑动 .
而最大静摩擦力可以由公式求出 :f (max) = μ * N = μ * G * cosθ 将其代入 (2)
可以得到 μ = tanθ (此为物体和斜面间的μ值 ,当角度增加 ,使此式成立时即会开始下滑.)
但因为题目中物体是静止的 ,表示说 f < f (max)
f = G * sinθ < f (max) = μ * G * cosθ 可以求得 μ < tanθ (得解)