在所有的力量中,摩擦力是我們最喜歡也最討厭的力量。 古時候,人們利用行道樹與其他物體摩擦產(chǎn)生的熱量來鉆木取火。 隨著火的點燃,人類進(jìn)入了21世紀(jì)的高科技時代。 這時候,摩擦就是改寫人類文明進(jìn)程的偉大“功德”。
但是,為了讓火車跑得更快,人們必須增加火車與軌道之間的摩擦力,直到磁懸浮列車被提出來,使火車在陸地上的速度可以與空中的客機(jī)相提并論。 其中,摩擦力成為制約人們交往的“罪魁禍?zhǔn)住薄?span style="display:none">tWz物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
幾個世紀(jì)前,伽利略推測了一個有趣的現(xiàn)象。 即在U型槽內(nèi)放置一個金屬球。 如果金屬球與U型槽之間沒有摩擦,金屬球仍會沿著U型槽運動。 此時,金屬球的重力勢能完全轉(zhuǎn)化為物體的動能。 這樣一來,人們夢寐以求的永動機(jī)就可以制造出來了。 在現(xiàn)實生活中,這是不可能的。
早在高中數(shù)學(xué)時靜止摩擦力怎么算,我們就知道摩擦分為靜摩擦和動摩擦。 毫不夸張地說,幾乎所有在月球上運動的物體都會受到摩擦的影響。 對于動摩擦力,它不僅與兩個接觸物體的形狀、材料、接觸面和施加的壓力有關(guān),而且還與動摩擦誘因μ有關(guān)。
既然已知摩擦力的大小,那么它的方向是什么? 通過進(jìn)一步挖掘摩擦力可知,摩擦力的方向總是與運動物體的相對運動方向相反,與接觸面相切。 也就是說,在相同條件下,點動摩擦力遠(yuǎn)小于表面摩擦力。
這在我們的生活中有血淋淋的反例。 比如我們白天看到的手推車的輪輞上,中間有很多小鋼珠,可以防止軸承與導(dǎo)輪劇烈摩擦,從而損壞外殼,二來可以減少軸承的摩擦力,進(jìn)而使人拖動重物更省力。
摩擦力的用途遠(yuǎn)不止于此。 當(dāng)人造星探測器撞到行星表面時,如果沒有摩擦阻力,就會出現(xiàn)被抹殺的情況。 因為此時巨大的摩擦阻力,極易燒壞輔助探星車的安全材料,功虧一簣。 因此,在太空領(lǐng)域的競爭中,耐低溫材料永遠(yuǎn)是各國的秘密保護(hù)對象。
有人說運動的物體有摩擦力,那么靜止的物體有摩擦力嗎? 對于靜止的物體,可以說它有靜摩擦力,也可以說它沒有靜摩擦力。 比如有人在地上用力推一個鐵包,它是不動的。 此時物體受到靜摩擦力,阻礙了物體的相對運動。
可以說物體所受到的靜摩擦力是一個可變的量。 一個黃嘴童子推著鐵包,一個大人推著鐵包,雖然兩人都沒有推包,包和地之間還有一道縫隙。 靜摩擦力大小不等。 這個常識可以從物體的平衡狀態(tài)得到。
聽到這里,可能有人會問,運動的物體有靜摩擦嗎? 我們知道,對于地面上的鐵包,只要你使用的推力不超過物體的最大靜摩擦力,物體就會一直處于靜平衡狀態(tài)。 一旦超過最大靜摩擦力靜止摩擦力怎么算,物體就會移動。 其實我們這里說的是關(guān)卡情況。
在引入最大靜摩擦力的概率后,這樣的運動物體可能會受到靜摩擦力。 例如,在快件的分揀過程中,人們會看到物品在傾斜的皮帶上移動,但物品并沒有滾出。 此時,物體受到靜摩擦。 只是我們選擇的參照系不同而已。 對地面來說,物體是運動的,對皮帶來說,它是靜止的。
但是,物體的部分重力分解為物體的壓力和向上運動的力。 在靜止?fàn)顟B(tài)下,物體分解的向上的重力與物體的靜摩擦力平衡,所以運動的物體也會受到靜摩擦。
無論是靜止的物體還是運動的物體,摩擦力的方向是否垂直于壓力? 下一節(jié)將從力的合成和分解中的物理應(yīng)用開始。
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