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  • 26
  • Jan
  • 2019

自鎖現象平衡條件 合力作用線在摩擦角外

記者 湯道舜 報導

2019/01/26 17:40
當我們自己更換汽車輪胎時,會使用千斤頂慢慢撐起車子,千斤頂能承重的原因,就是利用自鎖現象,發揮作用,現在透過這個實驗,來認識自鎖現象。

圖/翻攝自加油向未來 YouTube
這個高架是要來實驗自鎖現象究竟是什麼,用完整的一根粗繩,按順序從左到右,把中間的承載架串聯起來,當然,這個乘載架是要主持人站在上頭,然後兩邊各有二十個工作人員拉動繩索,看看乘載架的位置有沒有變化。

主持人尼格買提:「哇嗚。」

實驗指揮:「二。」

主持人撒貝寧:「站穩啦小尼。」

主持人尼格買提:「你們確定這個實驗安全嗎。」

主持人撒貝寧:「站穩抓住啦。」

實驗指揮:「一。」

主持人尼格買提:「哇嗚好刺激。」

拉繩子的方式,是左右各拉三下,然後乘載架就往上升,只是過程不算舒服。

主持人撒貝寧:「它是左搖右晃的一點一點的,跟喝醉了一樣上去。」

主持人尼格買提:「我以為是平穩上去的。」

主持人撒貝寧:「對我也以為是平穩。」

主持人尼格買提:「但它為什麼一定要一邊上一下,然後再換另外一邊呢。」

主持人撒貝寧:「這可能就是當中,很重要的一個科學現象。」

依據實驗,現在要把乘載架倒過來,懸在半空中,然後兩邊拉繩,又會出現什麼變化。

承載架下降,但是和先前上升時搖搖晃晃的情況不同,反倒平穩不少。

大陸中科院研究員曹則賢:「這樣的一個裝置,它的奧秘在於這根線,和這段斜線之間的夾角,當我們在一側拉動的時候,我們看這面一側的這條線和,這條線之間的夾角變小了,使得這兩條線裡面的張力,在向外側的這個方向上的分量增加了,也就是說繃得更緊了,繃得更緊就造成這個位置,那摩擦力更大了,這一側就鎖死了,而同時在這一側,這條線和這個線段之間的夾角,更加接近180度了,因此這個地方的線,是能夠順利通過的。」

也就是說,當合力的作用線在摩擦角之內,無論這個力有多大,都會有另外一個力讓物體保持靜止,這就是所謂的自鎖現象。

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更新時間:2019/01/28 02:20

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