摩擦力公式適用于任意材料間的滑動摩擦,且符合靜摩擦力公式。它適用于兩個相互接觸但無明顯相對運動的物體,且兩物體接觸面是粗糙的。此外,摩擦力公式也適用于有流體阻力的摩擦,但需要將流體阻力考慮為額外壓力施加在接觸面上。總之,摩擦力公式適用于任意材料間的滑動摩擦,且符合靜摩擦力公式的條件。
例題:一物體在斜面上滑動時,斜面與物體之間的摩擦力為多少?
分析:物體在斜面上滑動時,受到斜面施加的垂直壓力和滑動摩擦力的作用。根據摩擦力公式,可求得物體所受的摩擦力。
已知斜面的傾角為θ,物體的重力為G,斜面與物體之間的動摩擦因數為μ。根據摩擦力公式:
f = μN
其中,N為垂直于接觸面的正壓力。由于物體在斜面上滑動時,受到垂直于斜面向下的滑動摩擦力作用,因此正壓力N可表示為:
N = Gcosθ
將N代入摩擦力公式中,可得:
f = μGcosθ
由于物體在斜面上滑動時,受到的摩擦力為滑動摩擦力,因此滑動摩擦力的大小與正壓力成正比,與物體的重力大小無關。已知μ和θ的值,即可求得物體所受的摩擦力大小。
在本例題中,已知μ=0.2,θ=30°,物體的重力為10N。代入公式可得:
f = 0.2 × 10cos30° = 3.96N
因此,物體在斜面上滑動時所受的摩擦力大小為3.96N。