Question

試取一枝鉛筆,放到兩個水平伸直的食指上,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）,你馬上就會發(fā)現(xiàn),鉛筆先在一只手指上滑動,然后在另外一只手指上滑動,這樣輪流下去.假如取一根棒代替鉛筆,這種情形會重復(fù)很多次,你能解釋這種奇怪的現(xiàn)象嗎?

兩指移近的時候,鉛筆交替地向左右兩個方向移動

圖3-11

Answer 1

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

現(xiàn)在我們用上面兩個結(jié)論來解釋鉛筆的這種奇怪的運動.

鉛筆一開始壓在兩個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)兩手指移動時,接觸面上的摩擦力左側(cè)大于右側(cè),正是這個較大的摩擦力阻礙了鉛筆在壓力比較大的支點上滑動,等到兩指逐漸移近以后,鉛筆的重心就逐漸和滑動支點接近,滑動支點的壓力逐漸增大,增大到跟左側(cè)支點壓力相等,但是滑動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還要持續(xù)一段時間,直到滑動支點上的壓力增加較多,這個支點上的滑動才停止；逐漸增大的摩擦力使它停了下來,此時左側(cè)手指開始相對鉛筆滑動,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)象會持續(xù)下去.兩手指就這樣輪流交替作滑動支點,從而出現(xiàn)了前面敘述的奇怪現(xiàn)象.

答案：見思路解析