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nizhong044
V2EX  ›  问与答

到底有没有摩擦力?

  •  
  •   nizhong044 · 46 天前 via Android · 16888 次点击
    这是一个创建于 46 天前的主题,其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。

    我认为是肯定有的,但好多人说没有🫠
    第 1 条附言  ·  46 天前
    第 2 条附言  ·  46 天前
    第 3 条附言  ·  44 天前
    朋友们,首先感谢你们的认真回复,我解释两天了,急得我扁桃体都发炎了。我决定再说最后一遍,就不再回复任何人在这两个帖子下的评论了。
    其实,只要从墙壁的角度看,看方块给墙壁的力是否垂直于墙面即可。无论方块上面连了多少根线,最终与墙壁接触的都只是方块而已。我们算出方块给墙壁的力的大小即可。
    无论方块作用在墙体上的力方向大小如何,墙壁都必须要给出一个大小相等方向相反的力来抵消,否则这个系统就无法保持平衡,这一点能理解么?
    那么我们要如何计算方块作用于墙体上的力呢?首先,我们就要从方块入手,看看它除了与墙壁接触,还与哪些存在接触。
    除了墙壁外,方块还与绳子接触,然后它还受到重力的作用。如何没有重力的存在,那么绳子上也就不会有拉力的存在,这个因果关系能理解么?
    那么现在我们的思路就明朗了,只要把重力分解成拉力与方块作用于墙面上的力的合力即可。就知道我们要求的方块作用于墙体上的力是不是与墙面垂直了。
    那么,这个图要怎么画呢?好像怎么画都行,平行四边形嘛,重力与拉力夹角不变,拉力好像怎么调整都可以。那么方块作用于墙面上的力要如何确定呢?
    其实,朋友,无论怎么画,我们最终得到的都是一个长方形。即,方块对墙壁的作用力与绳子的夹角为九十度。
    为什么会这样呢?
    因为夹角如果不是九十度,那方块作用于墙面上的力就可以再沿绳子方向分解,增大或者减小绳子上的拉力。分解之后的力就会垂直于绳子无法再分解到绳子上了。那么,这个时候,我们就得到了一个纯粹的方块作用于墙面上的力,它与墙壁的夹角为 90 度减去θ,大小为重力乘上 sinθ。
    因为它不与墙面垂直,所以,墙面给方块的反作用力也不与墙面垂直。也就是说,也就是说,是一定会有摩擦力的。(绳子的延长线过方块质心的情况下)
    我知道大家上学的时候,都是画拉力 支持力 和重力三力平衡,支持力也必须垂直于墙面。才会导致大家很难听明白我在讲什么。说我初中物理不及格,说我发帖骗铜币,说我不懂装懂。这也是我为什么执着于一定要讲明白这个的原因。
    因为 V2 这个程序员社区啊,一定是拥抱创新思维,打破陈旧看法的地方!我想作出自己的一份贡献!
    谁一路成长过来,不是无数次打破曾经的自己呢?我理解那些对我言语偏激的朋友,你们是真的认为我是来捣乱的,哈哈。没关系,我没有真的生你们的气。
    晚安,可爱的 V 友们!
    324 条回复    2025-08-09 16:10:34 +08:00
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    yianing
        301
    yianing  
       45 天前
    @nizhong044 #300 摩擦力是相对运动趋势才出现的,不是分解出来的,102 的图怎么解释,回答我
    nizhong044
        302
    nizhong044  
    OP
       45 天前 via Android
    @yianing 假设墙面光滑的话,确实存在一个点连接绳子后能让方块静止。但是很可惜,这个点不是图中的点。图中绳子延长线是过质心的,算下来是必须有摩擦力才能保持平衡的。如果要达到没有摩擦力也能平衡,那么绳子连接方块的点要再往左一些才行。
    nizhong044
        303
    nizhong044  
    OP
       45 天前 via Android
    @yianing 你是怎么保证这个点与绳子的连线是过质心的呢?你有考虑过在平衡状态下这个点与绳子的连线和质心的关系么?
    FalconD
        304
    FalconD  
       45 天前 via Android
    @nizhong044 这下不得不把果酱证书拿出来了 不想评价 自己找本分析力学教材看看得了
    nizhong044
        305
    nizhong044  
    OP
       45 天前 via Android
    @FalconD 你不会也觉得这两种情况下,F2 的大小是相等的吧?不相等的话,下面 F2 的大小怎么算?
    yianing
        306
    yianing  
       45 天前
    @nizhong044 #302 题目条件不足,你也不知道图中的点是不是那个唯一的平衡点,题目的图只是示意图,不是能够精确定量的,除非给出图中所有长度,连接的位置,在不计算摩擦力的情况下计算方块的力矩,才能知道在没有摩擦力的时候会不会旋转,会旋转就是有摩擦力
    nizhong044
        307
    nizhong044  
    OP
       45 天前 via Android
    @yianing 一开始的条件是不足啊,但我后来附言不是补充了么。“刚性绳过质心”这几个字你是没看到么?
    yianing
        308
    yianing  
       45 天前
    @nizhong044 #303
    @nizhong044 #307 你增加的过质心条件相当改变了题目,可以继续分析是否旋转,但是和你原来的已经不是一个题了
    nizhong044
        309
    nizhong044  
    OP
       45 天前 via Android
    @yianing 没改变题目啊,只是明确了条件啊。你回复时没看附言么?
    yianing
        310
    yianing  
       45 天前
    @nizhong044 #309 拉的位置从不确定变成确定还不叫改变题目?我只在第二条附言里看到你分析的时候自作主张加了一个过质心的条件
    FalconD
        311
    FalconD  
       45 天前
    @nizhong044 ![]( https://tupian.li/images/2025/08/01/688c37d18b647.jpg)
    可惜本来就能一样,唯一的区别是 fig1 的 \mathrm{l'} 有刚性位形约束,因而是静定的,而 fig2 的约束反力只有个不等式约束,是超静定的
    “刚性绳过质心”就更是拎不清了,物块视为质点根本不需要这句话,不视为质点时的结果显然和未给出的几何参数有关
    nizhong044
        312
    nizhong044  
    OP
       45 天前 via Android
    @yianing 从不确定到确定不应该叫“明确条件”而应该叫“改变题目”?我现在不仅对你的物理,对你的语文水准也要保持看法了。“自作主张”?这本身就是我发的帖子啊。我不明确条件,你来明确?
    yianing
        313
    yianing  
       45 天前
    @FalconD #311 是的,和几何参数有关,一个过质心的条件是可以影响很多东西的
    yianing
        314
    yianing  
       45 天前
    @nizhong044 #312 你给的确定条件会直接影响到最终的答案,难道不叫改变题目?
    nizhong044
        315
    nizhong044  
    OP
       45 天前 via Android
    @FalconD 墙壁的支持力和摩擦力的合力的大小和方向取决于物体对墙面产生的力的大小和方向啊!你不会认为在没有物体作用下,墙壁会凭空产生一个摩擦力和支持力的合力吧,然后这个力还是你可以随便改的,然后改完之后拉力也会跟着变吧?
    我记得柯南好像讲过一句话吧,叫什么来着,真相什么来着,额,真相可以有两个?
    nizhong044
        316
    nizhong044  
    OP
       45 天前 via Android
    @yianing 明确条件势必会影响答案啊,那你觉得什么叫明确条件,什么叫改变题目,两者的区别是什么?
    yianing
        317
    yianing  
       45 天前
    @nizhong044 #316 只对你这个问题来说,不给过质心这个条件是可以分析的,结论就是摩擦力可以存在,也可以不存在,可以向上也可以向下,影响因素就是连接的位置,给了过质心的条件就确定了连接的位置,答案改变肯定是改变了题目。
    FalconD
        318
    FalconD  
       45 天前
    @nizhong044 我并不觉得这有什么问题,超静定系统的力分布本来就是在(不等式约束内)任意的,只有把它放到某个动力学过程中作为终态,才能由初态唯一确定终态的力分布
    nizhong044
        319
    nizhong044  
    OP
       45 天前 via Android
    @FalconD 问题就在于你认为摩擦力和支持力的合力可以随意改变,而没有考虑过在这个改变的过程中,方块凭何可以一直保持静止?
    FalconD
        320
    FalconD  
       45 天前
    @nizhong044 我给我十二年间的八位语文老师道歉:
    ( Generated by DeepSeek )
    Bar 的误解:Bar 似乎将静力学问题误读为动力学过程。Foo 说力分布“任意”,是指在所有可能的平衡状态下力可以不同,而不是说在单个平衡状态下力可以“随意”变化。在静态分析中,我们假设系统已处于平衡,力是瞬时满足条件的;改变力需要外部扰动(如调整绳子张力),但扰动后系统可能达到新平衡或失去平衡。

    例如,在 fig2 中,如果我缓慢调整绳子张力 T ,N 和 f 会相应变化以保持平衡(只要 f ≤ μN )。但如果 T 变化太快或超出范围,物体可能滑动。Bar 的“改变过程”涉及时间,但静力学本身不考虑时间。
    nizhong044
        321
    nizhong044  
    OP
       45 天前 via Android
    @FalconD @FalconD 我给墙一个 10N 作用力,墙给我一个 10N 反作用力。作用力和反作用力是同时发生的,但这不代表两者没有因果关系啊!你觉得谁为因,谁为果呢?
    难道会因为我身后站了另一个人,墙壁就可以给我一个 12N 的反作用力,然后多出来的 2N 力由我身后站着的人承担么?
    你到现在还没有察觉到这种思维方式的荒诞之处么?
    FalconD
        322
    FalconD  
       44 天前 via Android
    @nizhong044 如果你分不清静力学问题和动力学问题,建议不要到这里来找认同。拿 10N 的力压缩轻弹簧,然后撤除这个力,弹簧上的弹力一样是 10N ,不知道是谁比较荒谬
    豆知识:同时发生的事情不能谈因果
    FalconD
        323
    FalconD  
       44 天前 via Android
    @nizhong044 是两个物体相互挤压同时产生了这两个力,不是你臆想的一个力是另一个力的结果,以上
    dxgfalcongbit
        324
    dxgfalcongbit  
       36 天前
    过了 9 天回来看这个问题,发现有 2 个问题。
    1 是楼主一开始没有写清楚条件,附言 2 突然就变成绳子拉力过质心,墙壁竖直...就无语
    2 楼主附言 3 说 F1 分解成 F4 和 F3 ,那我完全可以按楼主的逻辑把垂直于方块的支持力也这样沿着绳子方向以及垂直于绳子的方向分解,然后让支持力沿着垂直于绳子方向的力和 F3 抵消...
    另外我的原回复参考 31 楼,上述第 2 条并不代表我认为这道题应该这样解,仅仅是指出楼主附言中的漏洞。
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