Question

試取一枝鉛筆,放到兩個(gè)水平伸直的食指上,然后使兩指互相靠近,并且使鉛筆繼續(xù)保持水平（如圖3-11所示）,你馬上就會(huì)發(fā)現(xiàn),鉛筆先在一只手指上滑動(dòng),然后在另外一只手指上滑動(dòng),這樣輪流下去.假如取一根棒代替鉛筆,這種情形會(huì)重復(fù)很多次,你能解釋這種奇怪的現(xiàn)象嗎?

兩指移近的時(shí)候,鉛筆交替地向左右兩個(gè)方向移動(dòng)

圖3-11

Answer 1

思路解析：這里有兩個(gè)結(jié)論可以幫助我們解釋這種現(xiàn)象.一個(gè)是滑動(dòng)摩擦定律,一個(gè)是最大靜摩擦力大于滑動(dòng)摩擦力.滑動(dòng)摩擦定律指滑動(dòng)摩擦力的大小跟一個(gè)物體對另一個(gè)物體表面的垂直作用力F_N成正比,用公式表示為F_{滑動(dòng)}=μF_N（其中μ為動(dòng)摩擦因數(shù)）.

現(xiàn)在我們用上面兩個(gè)結(jié)論來解釋鉛筆的這種奇怪的運(yùn)動(dòng).

鉛筆一開始壓在兩個(gè)手指上的力一般是不相等的,假設(shè)壓在左側(cè)手指上的力大于壓在右側(cè)手指上的力,則當(dāng)兩手指移動(dòng)時(shí),接觸面上的摩擦力左側(cè)大于右側(cè),正是這個(gè)較大的摩擦力阻礙了鉛筆在壓力比較大的支點(diǎn)上滑動(dòng),等到兩指逐漸移近以后,鉛筆的重心就逐漸和滑動(dòng)支點(diǎn)接近,滑動(dòng)支點(diǎn)的壓力逐漸增大,增大到跟左側(cè)支點(diǎn)壓力相等,但是滑動(dòng)摩擦力小于最大靜摩擦力,因此右側(cè)手指與鉛筆的相對滑動(dòng)還要持續(xù)一段時(shí)間,直到滑動(dòng)支點(diǎn)上的壓力增加較多,這個(gè)支點(diǎn)上的滑動(dòng)才停止；逐漸增大的摩擦力使它停了下來,此時(shí)左側(cè)手指開始相對鉛筆滑動(dòng),即鉛筆先相對右側(cè)手指向右移,然后相對左側(cè)手指向左移,并且這種現(xiàn)象會(huì)持續(xù)下去.兩手指就這樣輪流交替作滑動(dòng)支點(diǎn),從而出現(xiàn)了前面敘述的奇怪現(xiàn)象.

答案：見思路解析