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如何判斷靜摩擦力的方向與大小?

更新時間:2025-10-13

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資源介紹

滑動摩擦力的大小與方向:5EF物理好資源網(原物理ok網)

①方向:總是跟接觸面相切,并且跟物體與相對運動方向相反.所謂相對,仍是以施加摩擦力的施力物體為參考系的.5EF物理好資源網(原物理ok網)

②大小:滑動摩擦力f的大小跟正壓力成正比,即f=μN.μ為動摩擦因數:與接觸面的材料、粗糙程度有關.接觸面的粗糙程度及接觸面間的彈力有關.5EF物理好資源網(原物理ok網)

③滑動摩擦力的大小比最大靜摩擦力fmax略小.通常的計算中可以認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.注:滑動摩擦力與接觸面積無關 5EF物理好資源網(原物理ok網)

靜摩擦力的方向

樓上兩位說的都有道理,不過仍不夠準確和深刻。可以從這幾個方面深入理解:

1 實際運動方向和運動趨勢方向是兩回事。在你的例子中,如不受摩擦力圓周運動的物體將沿切線運動,這個切向運動減去現實的圓周運動才是運動趨勢,現實運動已經發生不能再稱作運動趨勢,我們可以用速度來描述運動,在時刻1的速度減去時刻2的(時刻2和時刻1的時間間隔很小)速度,就代表了摩擦力所限制的運動趨勢。這個趨勢的方向是遠離圓心(法向),而不是切向。

2 以圓周運動的物體本身為參考系更容易準確理解問題。繩子拴著的小球作勻速圓周運動,以小球為參考系,小球靜止,小球受力平衡,小球明顯受到繩子的拉力,那么必然存在一個等大反向的力F與之平衡,這個F就是所謂的離心力(沿法向向外)。這個離心力本質是進行參考系變換等效出來的。當勻速圓周運動的參考系由地面變成小球時,就會出現這個力。也就是說只要物體在地面系作勻速圓周運動,在物體參考系中就必然存在這個力。現在考慮圓盤上作圓周運動的物塊,在物塊參考系中物塊將受到離心力的作用,如果沒有摩擦物塊將做遠離圓心的加速運動,而現實物塊沒動(物塊參考系)說明存在指向圓心的摩擦力。這個摩擦力正是阻礙了物塊的離心趨勢。

當以物塊為參考系時就不存在地面參考系中的切向運動(的干擾),這樣就容易看清摩擦力所限制的運動趨勢方向了。5EF物理好資源網(原物理ok網)

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