• 学生：樊晟 王迪
• 指导老师：乐永康

Take two similar paperback books and interleave a few pages at a time.

Push the books together.

Hold the two books by their spines and try to pull them apart.

Investigate the parameters that set the limits of being able to separate the books.

1.H. Alarcon, T. Salez, C. Poulard, J.-F. Bloch, E. Raphael, K. Dalnoki-Veress, F. Restagno. The enigma of the two interleaved phonebooks (2015), arXiv:1508.03290 [physics.class-ph]

2.MythBusters - Phone Book Friction (youtube.com, from Discovery, May 7, 2009), https://youtu.be/AX_lCOjLCTo

3.Mythbusters - Phone Book Friction (youtube.com, from KIGENTS, Sep 18, 2008), https://youtu.be/hOt-D_ee-JE

4.Can the Frictional Force Between Two Interleaved Phone Books Lift A Car? [W/Video] (arborsci.com, 2013), http://www.arborsci.com/cool/can-friction-between-two-interleaved- phone-books-lift-a-car

5.Pulling apart two interleaved phone books (physics.stackexchange.com, 2014), http://physics.stackexchange.com/questions/135716/pulling-apart-two-interleaved-phone- books

6.Interlacing pages of books - Need help with understanding (physicsforums.com, 2015), https://www.physicsforums.com/threads/interlacing-pages-of-books-need-help-with- understanding.692173/

7.Discovery Mythbusters - The Phone Book Myth (youtube.com, Timacious, Nov 29, 2007), https://youtu.be/6sIB2kL-BWc

8.D. Van Domelen. Showing Area Matters: A Work of Friction. Phys. Teach. 48, 1, 28-29 (2010)

* 研究的物理现象

多张纸张重叠时，产生的摩擦力通过某种方式累加。

* 涉及的物理原理（初步判断）

摩擦力的叠加

* 相关的物理量

摩擦力、摩擦因数

在245进行了实验

得到了较为满意的实验数据

用origin处理后得到了不同纸张张数对应的最大静摩擦力

在245进行了实验，利用小木块测定了纸张间的摩擦系数

确定了下一步的实验方案

排除了大气压强的影响因素

• 用有机玻璃制作了可以用长螺丝调节的书页固定装置，希望能解决书页用文件夹固定时产生夹角的问题
• 通过网络查询了不少资料，整理可能对力产生的因素
• 计划使用匀质小木块底面用A4纸覆盖，同时测定拉力和加速力来确定纸张间的摩擦系数

在245进行了实验

• 使用上次的实验装置，用纸片对文件夹进行了固定，解决了摩擦力过大导致纸张在拉开前被拉出文件夹的问题
• 用IOLAB同时测定了加速度和摩擦力，得到了一组较为满意的数据，计划进行数据处理后研究与理想状况的误差值

在245进行了实验

• 用iolab对20页纸张在不同位置交叠的摩擦力进行了测定，采用的书页固定装置为插页型文件夹，实验数据较不稳定，无法得到准确的摩擦力大小
  

　　　猜想可能存在的问题：用力传感器拉装置时装置受力不均匀，人为的缓慢拉动装置并非匀速，可能存在加速度的干扰
　　　计划的解决方案：对文件夹进行改造，使得夹入纸张后角度较小，书页水平紧密接触，思考是否能制造一个机械装置产生（接近）匀速运动

• 用iolab对纸张间的摩擦系数进行测定，实验数据较不稳定，测得的摩擦系数误差可能较大
  

　　　猜想可能存在的问题：在纸张上所加重物非匀质，受力不均匀
　　　计划的解决方案：用砝码进行二次实验，设计斜面用两种方式得到较准确的摩擦系数

与乐老师讨论后初步形成了实验计划

观看完参考视频得出初步影响因素

已找到参考资料中的Pulling apart two interleaved phone books & Showing Area Matters: A Work of Friction 开始阅读

可能对拉力产生影响的因素有

纸张张数的多少对摩擦力叠加的多少有着极大的影响

• 用10/15/20/25/30 相同材质、大小的纸张叠加

纪录数据并处理

• 初步通过理论计算得出总摩擦力与纸张张数呈二次函数关系，需要通过实验验证

为了使摩擦力计算更便利，使纸张尽可能水平接触

• 使用纸张较柔软的书/A4纸张进行实验
• 将纸张装订成成册后，每隔一张撕去部分纸张，但保留装定部分，使两边纸张交叠后仍能保持水平

纸张重量决定了压力的大小，对摩擦力大小有重要影响，但对于摩擦力的叠加方式，推断应没有影响 后期采用不同重量的纸张进行对比实验

因为中间纸张在理想情况下应水平紧密的接触，中间无空气，底面和表面的大气压可能产生一定的压力 需要通过理论计算大气压力

纸张装订方式可能影响到书册被拉开前是否会被撕开

纸张摩擦系数决定了压力的大小，对摩擦力大小有重要影响，但对于摩擦力的叠加方式，推断应没有影响 采用匀质小木块辅助测定纸张间摩擦系数

最大静摩擦力(单位：牛顿）

可以稍花点时间学习一下格式编辑。 — 乐永康 2016/03/16 23:21

好的谢谢老师 — 樊晟 2016/03/17 18:51

感觉你们的课题真的还是有挺多干扰因素的，挺麻烦的。其实就是有点好奇啦，想问一下你们在拉开交叠的纸的时候记录的摩擦力是说初始位置的摩擦力吗？还是整个过程的摩擦力变化呀~还有不知道可不可以同时测力和加速度，那是不是就可以计算出摩擦力了呢 — 滕晓锟 2016/03/18 23:33

测得是整个过程中的加速度和摩擦力～但是数据现在还不是很理想，装置要进一步改善一下去除一下干扰因素。 — 樊晟 2016/03/19 16:30

那还是挺复杂的呀。我们的课题也是有很多的干扰因素，于是我们就开始选择性忽略了（其实我很想加个 笑cry 的emoji），影响不大的准备最后再加个修正，那一起加油吧~！ — 滕晓锟 2016/03/19 21:15

加油w — 樊晟 2016/03/19 21:27