Question

題23圖所示為一種擺式摩擦因數測量儀，可測量輪胎與地面間動摩擦因數，其中主要部件有：底部固定有輪胎橡膠片的擺錘和連接擺錘的輕質細桿。擺錘的質量為m，細桿可繞軸O在豎直平面內自由轉動，擺錘重心到O點的距離為L.測量時，測量儀固定于水平地面，將擺錘從與0等高的位置由靜止釋放。擺錘到最低點附近時，橡膠片緊壓地面擦過一小段距離s(s<<L),之后繼續擺動至與堅直方向成θ角的最高位置。若擺錘對地面的壓力可視為大小為F的恒力，重力加速度為g，求

⑴擺錘在上述過程中損失的機械能

⑵在上述過程中摩擦力對擺錘所做的功

⑶橡膠片與地面間的動摩擦因數

Answer 1

⑴損失的機械能ΔE= mgL

⑵摩擦力做的功= -mgL

⑶動摩擦因數μ= mgL/FS