鄭濤 (Tao Steven Zheng) 著

【問題】

以上受力分析圖（free-body diagram）顯示了一塊質(zhì)量為 的物體在斜面（inclined plane）上不動(dòng)（stationary）。 其斜面的傾斜角度（angle of inclination）為 , 靜摩擦系數(shù)（coefficient of static friction）.

題一：識(shí)別受力分析圖中的每一個(gè)力 。

題二：求計(jì)算塊保持靜態(tài)的最大傾斜角度的公式。

題三：如果靜摩擦系數(shù)是 0.8，最大傾斜角度 是多少?

【題解】

題一

是重力（gavitational force） .

是正向力（normal force） .

是靜摩擦力（static friction force） .

題二

將問題中的力組成兩個(gè)方向：垂直于坡道（perpendicular to the ramp）與平行于坡道（parallel to the ramp）。然后在各方向?qū)懴?strong>運(yùn)動(dòng)方程（equations of motion）。

一定要注意重力（gravitational force）需要分解成兩個(gè)方向的分量：垂直分量（perpendicular component）為 ；平行分量（parallel component）為 。

垂直分量

由于這塊物體在垂直方向上是靜態(tài)的，垂直方向上的加速度等于零。

因此，

平行分量

由于這塊物體在平行方向上是靜態(tài)的，垂直方向上的加速度等于零。

使用以下公式來計(jì)算最大靜摩擦力

因此，

得

題三

如果靜摩擦系數(shù)是 0.8，