摩擦力的方向與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)相反。
固體表面之間產(chǎn)生摩擦的原因有兩個(gè):固體表面上原子和分子之間的相互吸引力(化學(xué)鍵重組所需的能量,膠力)和表面粗糙度引起的它們之間的摩擦。 反抗。
摩擦特性 摩擦圖解
摩擦力與物體相互摩擦有關(guān),因此它在物理學(xué)中的描述并不像其他力那樣普遍或精確。 鞋帶沒有摩擦就無法拉緊,螺釘和釘子也無法固定物體。
摩擦力的最大區(qū)別在于靜摩擦力和其他摩擦力。 有些人認(rèn)為靜摩擦實(shí)際上不應(yīng)該算作摩擦。 其他摩擦力與耗散有關(guān):它降低物體相互摩擦的相對(duì)速度,并將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能。
固體表面之間的摩擦分為滑動(dòng)摩擦、滾動(dòng)摩擦、靜摩擦、滾動(dòng)摩擦和旋轉(zhuǎn)摩擦。 潤滑劑在工程中用于減少摩擦。 如果兩個(gè)相互摩擦的表面被一層液體隔開,它們之間就會(huì)發(fā)生液體摩擦。 如果液體隔離不完全,也可能發(fā)生混合摩擦。 氣墊導(dǎo)軌利用氣體摩擦力進(jìn)行工作。 潤滑油、氣墊導(dǎo)軌的工作原理是利用液體或氣體(即流體)摩擦來代替固體摩擦。
如果潤滑油、液體或氣體沿著固體表面流動(dòng),其流速會(huì)因摩擦而降低。 固體表面的結(jié)構(gòu)對(duì)該摩擦力的影響相對(duì)較小。 最重要的是流體的橫截面積。 原因在于,不僅存在流體與固體界面處的摩擦力,而且流體內(nèi)部不同層之間也存在內(nèi)摩擦力。 流體與固體表面的距離不同,其流速也不同。
相對(duì)于流體運(yùn)動(dòng)的物體會(huì)受到阻力。 該阻力與其運(yùn)動(dòng)方向相反。 在層流的情況下,該阻力與其速度成正比,在湍流的情況下,阻力與其速度的平方成正比。 有時(shí),物體會(huì)同時(shí)受到阻力和摩擦力。 例如,當(dāng)汽車行駛時(shí),它會(huì)受到空氣阻力和輪胎滾動(dòng)摩擦的影響。 (與阻力不同,摩擦有時(shí)會(huì)移動(dòng)物體。)
摩擦情況①物體相互接觸、擠壓;
②物體接觸面粗糙;
③物體之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。
(1)增加物體接觸面的粗糙度;
(2)增加壓力;
(3)改滾動(dòng)摩擦為滑動(dòng)摩擦等。
(1)變滑動(dòng)摩擦為滾動(dòng)摩擦;
(2)分離接觸面;
(3)降低壓力;
(4)降低物體接觸面的粗糙度等。
在工程技術(shù)中,人們常常通過涂抹潤滑油來減少摩擦。 研究這個(gè)問題的科學(xué)稱為摩擦學(xué),它是機(jī)械制造的一個(gè)分支。
當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面滑動(dòng)時(shí),接觸面之間會(huì)產(chǎn)生阻礙其相對(duì)運(yùn)動(dòng)的摩擦力,這種摩擦力稱為滑動(dòng)摩擦。 滑動(dòng)摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反。 滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的粗糙度和壓力的大小有關(guān)。 壓力越大,物體的接觸面越粗糙,產(chǎn)生的滑動(dòng)摩擦力也越大。 例如,用黑板擦拭黑板時(shí),兩者之間會(huì)產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦。
研究滑動(dòng)摩擦力與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)時(shí)為什么要用彈簧秤拉木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)? 這是因?yàn)閺椈沙訙y(cè)量的是拉力而不是摩擦力。 當(dāng)木塊勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),木塊上的水平拉力和木板與木塊之間的摩擦力是一對(duì)平衡力。 根據(jù)二力平衡的條件,拉力的大小應(yīng)等于摩擦力的大小。 因此,測(cè)量拉力也就測(cè)量了摩擦力。 大量實(shí)驗(yàn)表明,滑動(dòng)摩擦力的大小僅與接觸表面的壓力和接觸表面的粗糙度有關(guān)。 壓力越大,接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越大。
滑動(dòng)摩擦是抵抗相互接觸的物體之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力,不一定是抵抗物體運(yùn)動(dòng)的力。 也就是說,摩擦力不一定是阻力,也可能是使物體運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力。 必須明確的是,“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”的障礙是以相互接觸的物體為參考的。 “對(duì)象移動(dòng)”可以基于其他對(duì)象作為參考對(duì)象。 例如:日常生活中,輸送帶將貨物從低處移動(dòng)到高處,是通過輸送帶對(duì)貨物的斜向摩擦力來實(shí)現(xiàn)的。
研究實(shí)際問題時(shí),為了簡(jiǎn)化問題,常常使用“理想化”。 例如,如果將一個(gè)物體放置在另一個(gè)物體的光滑表面上,“光滑”是指如果兩個(gè)物體相對(duì)移動(dòng),它們之間不會(huì)有間隙。 摩擦。
滑動(dòng)摩擦的方向總是沿著接觸面,與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反。
當(dāng)物體的壓力和接觸表面的粗糙度相同時(shí),滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸表面積的大小無關(guān)。
摩擦力的大小和方向與物體運(yùn)動(dòng)的方向和速度無關(guān)。
公式:f=μ
如果兩個(gè)相互接觸、相互擠壓、但又相對(duì)靜止的物體,在外力的作用下,只有相互相對(duì)滑動(dòng)的趨勢(shì),而沒有發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),則物體之間出現(xiàn)的力它們的接觸面防止發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),(相接觸的兩個(gè)物體即將發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)但尚未發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的摩擦力)稱為靜摩擦力。
物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)隨著外力的變化而變化。 當(dāng)靜摩擦力增大到最大靜摩擦力時(shí),物體就會(huì)移動(dòng)。 大小:靜摩擦力根據(jù)外力的大小而變化,但有一個(gè)最大值,稱為最大靜摩擦力。 最大靜摩擦力略大于滑動(dòng)摩擦力。 方向:與接觸面相切,與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反。
當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面滾動(dòng)時(shí),兩個(gè)物體在接觸部分受壓力變形而產(chǎn)生的滾動(dòng)阻力,稱為滾動(dòng)摩擦。
滾動(dòng)摩擦力是物體滾動(dòng)時(shí)接觸面不斷變化時(shí)所受到的摩擦力。 它本質(zhì)上是靜摩擦力。 接觸面較軟且形狀變化越大,滾動(dòng)摩擦越大。 一般來說,物體之間的滾動(dòng)摩擦力比滑動(dòng)摩擦力小得多。 滾動(dòng)軸承廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸和機(jī)械制造行業(yè),以減少摩擦。 例如,火車驅(qū)動(dòng)輪的摩擦力推動(dòng)火車前進(jìn)。 從動(dòng)輪所受到的靜摩擦力是阻礙列車前進(jìn)的滾動(dòng)摩擦力。
內(nèi)摩擦是物質(zhì)內(nèi)原子或分子相互運(yùn)動(dòng)引起的能量損失。 不同部分的粒子由于外力的作用而產(chǎn)生的加速度的差異,會(huì)引起內(nèi)部(如液體)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。 內(nèi)摩擦力的大小與物質(zhì)的粘度有關(guān)。 與模糊的固體表面摩擦不同,內(nèi)摩擦可以通過統(tǒng)計(jì)力學(xué)相當(dāng)準(zhǔn)確地計(jì)算。 在力學(xué)中,人們?cè)谟?jì)算時(shí)一般都盡量忽略摩擦力帶來的損失。 在流體力學(xué)中,內(nèi)摩擦是理論的固有部分,可以通過內(nèi)維爾-斯托克斯方程來計(jì)算。
流變學(xué)是對(duì)復(fù)雜流體(例如懸浮液或聚合物化合物)的研究。 這些液體中的內(nèi)摩擦非常復(fù)雜,以至于無法使用線性內(nèi)維爾-斯托克斯方程來描述它。
它是15至18世紀(jì)科學(xué)家提出的關(guān)于摩擦性質(zhì)的理論。 嚙合理論認(rèn)為,摩擦是由于相互接觸的物體表面粗糙不平而產(chǎn)生的。 當(dāng)兩個(gè)物體接觸并受到擠壓時(shí),接觸面上的許多凹凸部分相互嚙合。 如果物體沿接觸面滑動(dòng),兩接觸面的凸部相互碰撞,造成破損和磨損,形成運(yùn)動(dòng)障礙。
這是繼凹凸嚙合理論之后關(guān)于摩擦性質(zhì)的理論。 它是由英國學(xué)者De 于1734年首次提出。他認(rèn)為兩種表面拋光的金屬之間的摩擦力會(huì)增加,這可以通過以下事實(shí)來解釋:當(dāng)兩個(gè)物體的表面完全接觸時(shí),它們的分子吸引力會(huì)增加。增加。
上世紀(jì)以來,隨著工業(yè)和技術(shù)的發(fā)展,摩擦理論的研究進(jìn)一步深入。 到上世紀(jì)中葉,一種新的摩擦和粘附理論誕生了。
新的摩擦和粘附理論認(rèn)為,無論兩個(gè)相互接觸的表面多么光滑,從原子尺度來看它們?nèi)匀皇谴植诘模性S多微小的突起。 將這兩個(gè)表面放在一起會(huì)產(chǎn)生微小的突起。 頂部有接觸,微凸外接觸面之間有10^-8m以上間隙。 這樣,接觸的微凸起的頂部就承受了接觸面上的法向壓力。 如果壓力很小,微凸起頂部會(huì)發(fā)生彈性變形; 如果法向壓力較大,超過一定值(每個(gè)突起約千分之幾牛頓),超過材料的彈性極限,微突起頂部就會(huì)發(fā)生塑性變形,被壓成平頂。 此時(shí),接觸的兩個(gè)物體之間的距離變小到分子(原子)引力起作用的范圍。 結(jié)果,在兩個(gè)受壓接觸表面上產(chǎn)生原子力。 粘合。 此時(shí),為了使相互接觸的兩個(gè)表面能夠相對(duì)滑動(dòng),必須對(duì)其中一個(gè)表面施加切向力,以克服分子(原子)之間的引力,剪切實(shí)際中產(chǎn)生的關(guān)節(jié)。接觸面積,產(chǎn)生摩擦力。 。
通過不斷的測(cè)試和分析計(jì)算,人們發(fā)現(xiàn)上述兩種理論提出的機(jī)制都能產(chǎn)生摩擦,其中粘附理論提出的機(jī)制比嚙合理論提出的機(jī)制更為常見。 然而,在不同的材料中,兩種機(jī)制的表現(xiàn)是有偏差的:對(duì)于金屬材料,產(chǎn)生的摩擦主要是由于粘附; 對(duì)于木材來說,產(chǎn)生的摩擦力主要是由于嚙合產(chǎn)生的; 事實(shí)上,關(guān)于摩擦的本質(zhì),目前還沒有最終定論,仍在深入討論中。
使用彈簧測(cè)力計(jì),用鉤子鉤住被測(cè)物體,在水平工作臺(tái)上(相對(duì))作勻速直線移動(dòng)。 彈簧測(cè)力計(jì)上的數(shù)字是被測(cè)物體的摩擦力(粗略地)彈簧的拉力等于摩擦力。 加速運(yùn)動(dòng),摩擦力保持不變。
摩擦力的利用和摩擦的預(yù)防(1)增加物體接觸面的粗糙度;
(2)增加壓力;
(3)改滾動(dòng)摩擦為滑動(dòng)摩擦等。
(1)變滑動(dòng)摩擦為滾動(dòng)摩擦;
(2)分離接觸面;
(3)降低壓力;
(4)降低物體接觸面的粗糙度等。
在工程技術(shù)中,人們常常通過涂抹潤滑油來減少摩擦。 研究這個(gè)問題的科學(xué)稱為摩擦學(xué),它是機(jī)械制造的一個(gè)分支。
滑動(dòng)摩擦力
當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面滑動(dòng)時(shí),接觸面之間會(huì)產(chǎn)生阻礙其相對(duì)運(yùn)動(dòng)的摩擦力,這種摩擦力稱為滑動(dòng)摩擦。 滑動(dòng)摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反。 滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的粗糙度和壓力的大小有關(guān)。 壓力越大,物體的接觸面越粗糙,產(chǎn)生的滑動(dòng)摩擦力也越大。 例如,用黑板擦拭黑板時(shí),兩者之間會(huì)產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦。
研究滑動(dòng)摩擦力與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)時(shí)為什么要用彈簧秤拉木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)? 這是因?yàn)閺椈沙訙y(cè)量的是拉力而不是摩擦力。 當(dāng)木塊勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),木塊上的水平拉力和木板與木塊之間的摩擦力是一對(duì)平衡力。 根據(jù)二力平衡的條件,拉力的大小應(yīng)等于摩擦力的大小。 因此,測(cè)量拉力也就測(cè)量了摩擦力。 大量實(shí)驗(yàn)表明,滑動(dòng)摩擦力的大小僅與接觸表面的壓力和接觸表面的粗糙度有關(guān)。 壓力越大,接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越大。
滑動(dòng)摩擦力是抵抗相互接觸的物體之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力,而不一定是抵抗物體運(yùn)動(dòng)的力。 也就是說,摩擦力不一定是阻力,也可能是使物體運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力。 必須明確的是,“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”的障礙是以相互接觸的物體為參考的。 “對(duì)象移動(dòng)”可以基于其他對(duì)象作為參考對(duì)象。 例如:日常生活中,輸送帶將貨物從低處移動(dòng)到高處,是通過輸送帶對(duì)貨物的斜向摩擦力來實(shí)現(xiàn)的。
研究實(shí)際問題時(shí),為了簡(jiǎn)化問題,常常使用“理想化”。 例如,如果將一個(gè)物體放置在另一個(gè)物體的光滑表面上,“光滑”是指如果兩個(gè)物體相對(duì)移動(dòng),它們之間不會(huì)有間隙。 摩擦。
滑動(dòng)摩擦的方向總是沿著接觸面,與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反。
當(dāng)物體的壓力和接觸表面的粗糙度相同時(shí),滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸表面積的大小無關(guān)。
摩擦力的大小和方向與物體運(yùn)動(dòng)的方向和速度無關(guān)。
公式:f=μ
如果兩個(gè)相互接觸、相互擠壓、但又相對(duì)靜止的物體,在外力的作用下,只有相互相對(duì)滑動(dòng)的趨勢(shì),而沒有發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),則物體之間出現(xiàn)的力它們的接觸面防止發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),(相接觸的兩個(gè)物體即將相對(duì)運(yùn)動(dòng)但尚未發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的摩擦力)稱為靜摩擦力。
物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)隨著外力的變化而變化。 當(dāng)靜摩擦力增大到最大靜摩擦力時(shí),物體就會(huì)移動(dòng)。 大小:靜摩擦力根據(jù)外力的大小而變化,但有一個(gè)最大值,稱為最大靜摩擦力。 最大靜摩擦力略大于滑動(dòng)摩擦力。 方向:與接觸面相切,與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反。
當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面滾動(dòng)時(shí),兩個(gè)物體在接觸部分受壓力變形而產(chǎn)生的滾動(dòng)阻力,稱為滾動(dòng)摩擦。
滾動(dòng)摩擦力是物體滾動(dòng)時(shí)接觸面不斷變化時(shí)所受到的摩擦力。 它本質(zhì)上是靜摩擦力。 接觸面較軟且形狀變化越大,滾動(dòng)摩擦越大。 一般來說,物體之間的滾動(dòng)摩擦力比滑動(dòng)摩擦力小得多。 滾動(dòng)軸承廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸和機(jī)械制造行業(yè)什么叫摩擦力的作用物體,以減少摩擦。 例如,火車驅(qū)動(dòng)輪的摩擦力推動(dòng)火車前進(jìn)。 從動(dòng)輪所受到的靜摩擦力是阻礙列車前進(jìn)的滾動(dòng)摩擦力。
內(nèi)摩擦是物質(zhì)內(nèi)原子或分子相互運(yùn)動(dòng)引起的能量損失。 不同部分的粒子由于外力的作用而產(chǎn)生的加速度的差異,會(huì)引起內(nèi)部(如液體)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。 內(nèi)摩擦力的大小與物質(zhì)的粘度有關(guān)。 與模糊的固體表面摩擦不同,內(nèi)摩擦可以通過統(tǒng)計(jì)力學(xué)相當(dāng)準(zhǔn)確地計(jì)算。 在力學(xué)中,人們?cè)谟?jì)算時(shí)一般都盡量忽略摩擦力帶來的損失。 在流體力學(xué)中,內(nèi)摩擦是理論的固有部分,可以通過內(nèi)維爾-斯托克斯方程來計(jì)算。
流變學(xué)是對(duì)復(fù)雜流體(例如懸浮液或聚合物化合物)的研究。 這些液體中的內(nèi)摩擦非常復(fù)雜,以至于無法使用線性內(nèi)維爾-斯托克斯方程來描述它。
它是15至18世紀(jì)科學(xué)家提出的關(guān)于摩擦性質(zhì)的理論。 嚙合理論認(rèn)為,摩擦是由于相互接觸的物體表面粗糙不平而產(chǎn)生的。 當(dāng)兩個(gè)物體接觸并受到擠壓時(shí),接觸面上的許多凹凸部分相互嚙合。 如果物體沿接觸面滑動(dòng),兩接觸面的凸部相互碰撞,造成破損和磨損,形成運(yùn)動(dòng)障礙。
這是繼凹凸嚙合理論之后關(guān)于摩擦性質(zhì)的理論。 它是由英國學(xué)者De 于1734年首次提出。他認(rèn)為兩種表面拋光的金屬之間的摩擦力會(huì)增加,這可以通過以下事實(shí)來解釋:當(dāng)兩個(gè)物體的表面完全接觸時(shí),它們的分子吸引力會(huì)增加。增加。
上世紀(jì)以來,隨著工業(yè)和技術(shù)的發(fā)展,摩擦理論的研究進(jìn)一步深入。 到上世紀(jì)中葉,一種新的摩擦和粘附理論誕生了。
新的摩擦和粘附理論認(rèn)為,無論兩個(gè)相互接觸的表面多么光滑,從原子尺度來看它們?nèi)匀皇谴植诘模性S多微小的突起。 將這兩個(gè)表面放在一起會(huì)產(chǎn)生微小的突起。 頂部有接觸,微凸外接觸面之間有10^-8m以上間隙。 這樣,接觸的微凸起的頂部就承受了接觸面上的法向壓力。 如果壓力很小,微凸起頂部會(huì)發(fā)生彈性變形; 如果法向壓力較大,超過一定值(每個(gè)突起約千分之幾牛頓),超過材料的彈性極限,微突起頂部就會(huì)發(fā)生塑性變形,被壓成平頂。 此時(shí),接觸的兩個(gè)物體之間的距離變小到分子(原子)引力起作用的范圍。 結(jié)果,在兩個(gè)受壓接觸表面上產(chǎn)生原子力。 粘合。 此時(shí),為了使相互接觸的兩個(gè)表面能夠相對(duì)滑動(dòng),必須對(duì)其中一個(gè)表面施加切向力,以克服分子(原子)之間的引力,剪切實(shí)際中產(chǎn)生的關(guān)節(jié)。接觸面積,產(chǎn)生摩擦力。 。
通過不斷的測(cè)試和分析計(jì)算,人們發(fā)現(xiàn)上述兩種理論提出的機(jī)制都能產(chǎn)生摩擦,其中粘附理論提出的機(jī)制比嚙合理論提出的機(jī)制更為常見。 然而,在不同的材料中,兩種機(jī)制的表現(xiàn)是有偏差的:對(duì)于金屬材料,產(chǎn)生的摩擦主要是由于粘附; 對(duì)于木材來說,產(chǎn)生的摩擦力主要是由于嚙合產(chǎn)生的; 事實(shí)上,關(guān)于摩擦的本質(zhì),目前還沒有最終定論,仍在深入討論中。
使用彈簧測(cè)力計(jì),用鉤子鉤住被測(cè)物體,在水平工作臺(tái)上(相對(duì))作勻速直線移動(dòng)。 彈簧測(cè)力計(jì)上的數(shù)字是被測(cè)物體的摩擦力(粗略地)彈簧的拉力等于摩擦力。 加速運(yùn)動(dòng),摩擦力保持不變。
摩擦分類 滑動(dòng)摩擦
當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面滑動(dòng)時(shí),接觸面之間會(huì)產(chǎn)生阻礙其相對(duì)運(yùn)動(dòng)的摩擦力,這種摩擦力稱為滑動(dòng)摩擦。 滑動(dòng)摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反。 滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的粗糙度和壓力的大小有關(guān)。 壓力越大,物體的接觸面越粗糙,產(chǎn)生的滑動(dòng)摩擦力也越大。 例如,用黑板擦拭黑板時(shí),兩者之間會(huì)產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦。
研究滑動(dòng)摩擦力與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)時(shí)為什么要用彈簧秤拉木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)? 這是因?yàn)閺椈沙訙y(cè)量的是拉力而不是摩擦力。 當(dāng)木塊勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),木塊上的水平拉力和木板與木塊之間的摩擦力是一對(duì)平衡力。 根據(jù)二力平衡的條件,拉力的大小應(yīng)等于摩擦力的大小。 因此,測(cè)量拉力也就測(cè)量了摩擦力。 大量實(shí)驗(yàn)表明,滑動(dòng)摩擦力的大小僅與接觸表面的壓力和接觸表面的粗糙度有關(guān)。 壓力越大,接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越大。
滑動(dòng)摩擦力是抵抗相互接觸的物體之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力,而不一定是抵抗物體運(yùn)動(dòng)的力。 也就是說,摩擦力不一定是阻力,也可能是使物體運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力。 必須明確的是,“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”的障礙是以相互接觸的物體為參考的。 “對(duì)象移動(dòng)”可以基于其他對(duì)象作為參考對(duì)象。 例如:日常生活中,輸送帶將貨物從低處移動(dòng)到高處,是通過輸送帶對(duì)貨物的斜向摩擦力來實(shí)現(xiàn)的。
研究實(shí)際問題時(shí),為了簡(jiǎn)化問題,常常使用“理想化”。 例如,如果將一個(gè)物體放置在另一個(gè)物體的光滑表面上什么叫摩擦力的作用物體,“光滑”是指如果兩個(gè)物體相對(duì)移動(dòng),它們之間不會(huì)有間隙。 摩擦。
滑動(dòng)摩擦的方向總是沿著接觸面,與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反。
當(dāng)物體的壓力和接觸表面的粗糙度相同時(shí),滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸表面積的大小無關(guān)。
摩擦力的大小和方向與物體運(yùn)動(dòng)的方向和速度無關(guān)。
公式:f=μ
如果兩個(gè)相互接觸、相互擠壓、但又相對(duì)靜止的物體,在外力的作用下,只有相互相對(duì)滑動(dòng)的趨勢(shì),而沒有發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),則物體之間出現(xiàn)的力它們的接觸面防止發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),(相接觸的兩個(gè)物體即將相對(duì)運(yùn)動(dòng)但尚未發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的摩擦力)稱為靜摩擦力。
物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)隨著外力的變化而變化。 當(dāng)靜摩擦力增大到最大靜摩擦力時(shí),物體就會(huì)移動(dòng)。 大小:靜摩擦力根據(jù)外力的大小而變化,但有一個(gè)最大值,稱為最大靜摩擦力。 最大靜摩擦力略大于滑動(dòng)摩擦力。 方向:與接觸面相切,與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反。
當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面滾動(dòng)時(shí),兩個(gè)物體在接觸部分受壓力變形而產(chǎn)生的滾動(dòng)阻力,稱為滾動(dòng)摩擦。
滾動(dòng)摩擦力是物體滾動(dòng)時(shí)接觸面不斷變化時(shí)所受到的摩擦力。 它本質(zhì)上是靜摩擦力。 接觸面較軟且形狀變化越大,滾動(dòng)摩擦越大。 一般來說,物體之間的滾動(dòng)摩擦力比滑動(dòng)摩擦力小得多。 滾動(dòng)軸承廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸和機(jī)械制造行業(yè),以減少摩擦。 例如,火車驅(qū)動(dòng)輪的摩擦力推動(dòng)火車前進(jìn)。 從動(dòng)輪所受到的靜摩擦力是阻礙列車前進(jìn)的滾動(dòng)摩擦力。
內(nèi)摩擦是物質(zhì)內(nèi)原子或分子相互運(yùn)動(dòng)引起的能量損失。 不同部分的粒子由于外力的作用而產(chǎn)生的加速度的差異,會(huì)引起內(nèi)部(如液體)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。 內(nèi)摩擦力的大小與物質(zhì)的粘度有關(guān)。 與模糊的固體表面摩擦不同,內(nèi)摩擦可以通過統(tǒng)計(jì)力學(xué)相當(dāng)準(zhǔn)確地計(jì)算。 在力學(xué)中,人們?cè)谟?jì)算時(shí)一般都盡量忽略摩擦力帶來的損失。 在流體力學(xué)中,內(nèi)摩擦是理論的固有部分,可以通過內(nèi)維爾-斯托克斯方程來計(jì)算。
流變學(xué)是對(duì)復(fù)雜流體(例如懸浮液或聚合物化合物)的研究。 這些液體中的內(nèi)摩擦非常復(fù)雜,以至于無法使用線性內(nèi)維爾-斯托克斯方程來描述它。
它是15至18世紀(jì)科學(xué)家提出的關(guān)于摩擦性質(zhì)的理論。 嚙合理論認(rèn)為,摩擦是由于相互接觸的物體表面粗糙不平而產(chǎn)生的。 當(dāng)兩個(gè)物體接觸并受到擠壓時(shí),接觸面上的許多凹凸部分相互嚙合。 如果物體沿接觸面滑動(dòng),兩接觸面的凸部相互碰撞,造成破損和磨損,形成運(yùn)動(dòng)障礙。
這是繼凹凸嚙合理論之后關(guān)于摩擦性質(zhì)的理論。 它是由英國學(xué)者De 于1734年首次提出。他認(rèn)為兩種表面拋光的金屬之間的摩擦力會(huì)增加,這可以通過以下事實(shí)來解釋:當(dāng)兩個(gè)物體的表面完全接觸時(shí),它們的分子吸引力會(huì)增加。增加。
上世紀(jì)以來,隨著工業(yè)和技術(shù)的發(fā)展,摩擦理論的研究進(jìn)一步深入。 到上世紀(jì)中葉,一種新的摩擦和粘附理論誕生了。
新的摩擦和粘附理論認(rèn)為,無論兩個(gè)相互接觸的表面多么光滑,從原子尺度來看它們?nèi)匀皇谴植诘模性S多微小的突起。 將這兩個(gè)表面放在一起會(huì)產(chǎn)生微小的突起。 頂部有接觸,微凸外接觸面之間有10^-8m以上間隙。 這樣,接觸的微凸起的頂部就承受了接觸面上的法向壓力。 如果壓力很小,微凸起頂部會(huì)發(fā)生彈性變形; 如果法向壓力較大,超過一定值(每個(gè)突起約千分之幾牛頓),超過材料的彈性極限,微突起頂部就會(huì)發(fā)生塑性變形,被壓成平頂。 此時(shí),接觸的兩個(gè)物體之間的距離變小到分子(原子)引力起作用的范圍。 結(jié)果,在兩個(gè)受壓接觸表面上產(chǎn)生原子力。 粘合。 此時(shí),為了使相互接觸的兩個(gè)表面能夠相對(duì)滑動(dòng),必須對(duì)其中一個(gè)表面施加切向力,以克服分子(原子)之間的引力,剪切實(shí)際中產(chǎn)生的關(guān)節(jié)。接觸面積,產(chǎn)生摩擦力。 。
通過持續(xù)的測(cè)試,分析和計(jì)算,人們發(fā)現(xiàn)上述兩種理論提出的機(jī)制可以產(chǎn)生摩擦,其中粘附理論提出的機(jī)制比網(wǎng)格劃分理論更普遍。 但是,在不同的材料中,這兩種機(jī)制的性能是有偏見的:對(duì)于金屬材料,產(chǎn)生的摩擦主要是由于粘附造成的。 對(duì)于木材而言,產(chǎn)生的摩擦主要是由于網(wǎng)絡(luò)造成的。 實(shí)際上,關(guān)于摩擦的性質(zhì),尚無最終結(jié)論,并且仍處于深入的討論之下。
使用彈簧測(cè)功機(jī),用鉤子鉤子要測(cè)量的對(duì)象,然后在水平表(相對(duì))上以恒定速度以恒定速度移動(dòng)。 彈簧測(cè)功機(jī)上的數(shù)字是要測(cè)量的物體的摩擦力(大致)彈簧拉力等于摩擦力。 加速運(yùn)動(dòng),摩擦力保持不變。
