摩擦系数与接触面积的讨论

根據合力為零的結果，我們可以得到
F W sin W cos
公式（一）
F sin cos
公式（二）
W
其中，μ為摩擦係數、F為上拉力（砝碼重）、W為物體重量、θ為斜面仰角
方法
設定斜面的仰角後，調整上拉力F（砝碼重）的大小， 使得斜面上的木板即將開始向上滑動。
結果 討論
F /W F /W
1.3 金屬斜面與木板間的摩擦係數 1.2 F/W=sinθ+μcosθ
1.1 小木板 μ=0.70(2)
1.0
0Байду номын сангаас9
0.8
大木板 μ=0.57(3)
0.7
0.6
0.5 0
5 10 15 20 25 30 35 40 45
θ（°）
1.3 木板斜面與木板間的摩擦係數 1.2 F/W=sinθ+μcosθ
1.1
1.0
小木板 μ=0.56(2)
0.9
0.8
0.7
0.6
大木板 μ=0.39(2)
0.5 0
5 10 15 20 25 30 35 40 45
θ（°）
1. 金屬與木板兩種斜面是影響摩擦係數的主要原因。金屬斜面與木板間的摩擦係數較大，而木板斜
面與木板間的摩擦係數較小。
2. 大小兩種木板的摩擦係數仍有約20%的差異。分析原因之一是木材表面的細微差異，以及我們發
動機
鄭富珍、羅克義
生活中經常有著許認知是與科學實證不同的。例如，我們會感覺面積增加，摩擦力應該是跟著增加。 可是，理論上摩擦係數卻與接觸面積大小無關。
目的
本實驗在討論不同接觸面積與摩擦係數的關係。
理論
我們利用「下滑力及最大靜摩擦力」與「上拉力」達成平衡時，在物體即將下滑的瞬間，測量上拉力與 斜面仰角的關係。
現兩塊木板並非完全平整。大木板有較明顯的彎曲，造成實際的接觸面積變小，最後導致了摩擦
係變小。
3. 當斜面仰角大於30°時，摩擦力明顯增加。推測可能是因為滑輪阻力增加造成的結果。
結論
1. 接觸面的性質，對摩擦係數的影響最為顯著。 2. 物體的平整性， 影響了接觸面積的大小，進而對摩擦力也造成了影響。 3. 物體表面積確實會對摩擦力造成一些影響 。