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3.2磨擦力

更新時間:2023-10-12 文章作者:佚名 信息來源:網絡整理 閱讀次數:

【新課導出】Mu1物理好資源網(原物理ok網)

請你們思索這樣一個問題:“8個10歲的小同學去拉一輛重達134噸的火車,火車能動上去嗎?”Mu1物理好資源網(原物理ok網)

是的,能動上去。你的自信從何而至?我們一上去看這樣一段實驗視頻。Mu1物理好資源網(原物理ok網)

這段《加油向未來》的節目片斷顯示:8個小同學在30秒內把134噸的火車拖出了四五米的距離。Mu1物理好資源網(原物理ok網)

真的有點蜉蝣撼樹的覺得了。她們為何能拖動這樣重的火車呢?由于這是一輛磁懸浮火車,使用磁懸浮原理,讓火車漂浮在軌道上。火車和軌道之間,哪些力大大降低了呢?Mu1物理好資源網(原物理ok網)

對,就是磨擦力。可見磨擦力對于我們生活的的影響是極其大的。Mu1物理好資源網(原物理ok網)

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我們來認識磨擦力這個新同學的性格特征。它具有雙重人格。常用的一種寫作手法稱作“動靜結合”。磨擦力亦這么:“有動有靜,動靜結合”。Mu1物理好資源網(原物理ok網)

你們每晚嘟囔著:“我想靜靜。。”都比較想“靜靜”,所以先剖析“靜磨擦力”。Mu1物理好資源網(原物理ok網)

做一個小實驗:輕輕地向前推自己的桌子,注意一定要溫柔,不要把椅子促使。好,我們來剖析一下剛剛推椅子的過程。朋友們去推椅子,椅子都會遭到一個往右的力。構想:假如椅子所在的地面像冰層一樣光滑,那它受你們如此一推是不是肯定會往右運動呀?對!由于力是改變物體運動狀態的誘因。并且椅子現今沒有動,說明哪些?說明地面并不光滑,也就是說椅子不僅遭到手的推力外,還遭到另外一個與推力方向相反的阻力的作用,與之保持二力平衡,這個力我們稱之為磨擦力。由于是在椅子和地面沒有發生相對運動的情況下形成的,所以稱之為“靜磨擦力”,用f來表示。剛剛我們運用的剖析方式:“假設法”。(抹油法)Mu1物理好資源網(原物理ok網)

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兩個物體之間只有相對運動趨勢,而沒有相對運動,這時的磨擦力稱之為靜磨擦力。在這個概念中要注意兩個關鍵詞:“相對”和“趨勢”。如何理解呢?Mu1物理好資源網(原物理ok網)

“趨勢”:打個比方,在中國常常事情是這樣,一個犯人殺了人,這么按照我國的法律可以給與他一個制裁;而在日本事情卻不是這樣,一個人假如被發覺有施行殺人的動機或則意識,民警就可以依法處決他。所以你就發覺好多新聞報導:“什么哪些州民警錯判處決白人青年弗洛伊德”。二者的不同:一個是事情發生之后才作出反應;而另一個是事情還沒有發生就早已出手,就好比是我們的磨擦力。動磨擦力滾動摩擦力的方向圖解,是在物體確確實實發生了相對運動后才出現的,后發制人;而靜磨擦力呢,不須要等到相對運動的發生就先下手為強,只要你有這個趨勢,我都會挺身而出現。Mu1物理好資源網(原物理ok網)

滾動摩擦受力示意圖_滾動力摩擦圖解方向圖_滾動摩擦力的方向圖解Mu1物理好資源網(原物理ok網)

“相對”:哪些是相對呢?通過一道例題體會。一塊木板B滾動摩擦力的方向圖解,其上壘著一個木架A。A,B之間的接觸面是粗糙的。如今拉著B,使A和B以相同的速率往右運動。請問Mu1物理好資源網(原物理ok網)

:(1)A,B之間是否有磨擦力作用?Mu1物理好資源網(原物理ok網)

(2)A,B之間的磨擦力是靜磨擦力還是動磨擦力?Mu1物理好資源網(原物理ok網)

此情此景,肯定是靜磨擦力。為何呢?有的朋友想:“A,B兩物體不都是運動的嗎?而靜磨擦力不應當是靜止的物體才有?”原因就在于“相對”二字。靜止是相對于兩個發生磨擦力物體之間的相對靜止,也就是說參考系應當是彼此,不須要考慮它們相對于地面怎么運動。Mu1物理好資源網(原物理ok網)

所以,“趨勢”、“相對”兩個關鍵詞極為重要,是判定磨擦力類型的核心所在。Mu1物理好資源網(原物理ok網)

靜磨擦力的方向:靜磨擦力是一種制約相對運動趨勢的力。所以它的方向總是:順著接觸面,而且與物體相對運動的趨勢相反。圖中B因為遭到外力的牽引,是不是相對于A有往右的趨勢呀?A會不會像朱自清《背影》中的女兒那樣目送B離開?不會!這么A還會給B一個向左的靜磨擦力;同理,A對B有往右趨勢,B都會給A一個往右的磨擦力。Mu1物理好資源網(原物理ok網)

靜磨擦力的大小:還是推椅子。椅子似乎沒有被推進,但我們漸漸用力,按照二力平衡,是不是和推力相平衡的磨擦力也會減小呢?對,這個磨擦力的減小有一個臨界值,直至椅子快被推進的一霎那達到一個最大靜磨擦力Fmax為止。再往前,兩個物體都會發生相對運動,兩者之間就不是靜磨擦力了。所以,靜磨擦力的范圍是0Mu1物理好資源網(原物理ok網)

形成靜磨擦力的條件有三:Mu1物理好資源網(原物理ok網)

兩物體互相接觸且存在正壓力(擠壓)——產生彈力;接觸面粗糙;兩物體間有相對運動的趨勢。Mu1物理好資源網(原物理ok網)

這三個條件必須同時滿足,缺一不可。Mu1物理好資源網(原物理ok網)

這么,靜磨擦力在生活中有什么應用呢?比方說你們常見的傳送帶,其上的物體為何Mu1物理好資源網(原物理ok網)

掉不出來呢?還有人握持一個物體,物體為何能牢牢地在手中把握而掉不出來呢?【傳送帶flash、人握持物體圖片】,就是由于傳送帶和物體之間、手和物體之間存在一個靜磨擦力的作用,妨礙了二者的相對運動趨勢。所以說靜磨擦力對于我們的正常生活是很重要的!沒有靜磨擦力,你篆體也拿不上去,書也拿不上,飯也吃不上,就連褲襪也提不上去。就是呀!你試得抱著鯨魚給它穿個靴子。。。Mu1物理好資源網(原物理ok網)

做一個實驗,你們切身體會靜磨擦力在生活中的存在。故事的主人公,你們一定不陌生,就是李雷&韓梅梅。她們說的兩句知名的臺詞:“Hello,Lilei!Hello,Hanmeimei.Howareyou?Fine,thankyou!Andyou?”李雷和韓梅梅從小一起長大,話說就來到了小學。中學遇見的最大的問題就是文理分科了。兩個男子伴,在臨走之際,依依惜別呀。李雷有三天挪到韓梅梅面前,說梅梅俺們就要分開了,我呢想了一個辦法:就是這兩本書,我要把俺們的愛情,用巴拉拉魔法封印在這兩本書上面,永遠不分開,誰也沒有辦法把這兩本書剝開。說著他如同我這樣把這兩本書疊置于一起,之后呢,在這兩本書上面注入了巫族之力,這兩本書就再也分不開了。我想請朋友們來幫我驗證一下。那位女孩,使勁往開拽。能拽開嗎?不行!兩位女孩,還是不行。請兩位女孩上來拽,使出大家的巫族之力!又敗下陣來了。可以預測,即使我們班全班朋友上來拽也不一定能拽開,到底是哪些魔力呢?這就是因為書本頁面之間的靜磨擦力的威力。Mu1物理好資源網(原物理ok網)

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上節課早已學過靜磨擦力,接出來我們看動磨擦力。Mu1物理好資源網(原物理ok網)

請朋友做一個小實驗。假如冬天手倍感嚴寒,如何辦?我們把雙手交叉,互相運動,會倍感一些溫暖。再度地嘗試一下,手在動的時侯會不會倍感一些阻力呢?這個阻力雖然就是滑動磨擦力。Mu1物理好資源網(原物理ok網)

概念:當一個物體在另一個物體表面滑動時,會遭到另一個物體制約它滑動的力。也就是說滑動磨擦力形成于真正發生相對運動的物體之間。Mu1物理好資源網(原物理ok網)

探究滑動磨擦力與哪些誘因有關。朋友們伸開大家美麗的右手置于椅子上向前推,覺得到哪些呀?是不是指尖傳來一些滑膩的覺得。接出來,我們用力把手掌壓在桌面再向前推,你們覺得是不是更難推啦?(有的朋友說,手上有好多黑泥。。)我們看見壓力越大,手指遭到的滑動磨擦力也急劇減小。所以說滑動磨擦力跟指尖壓力是呈正相關關系的。接出來呢,一直以同樣的壓力向前推,只不過我們在自己雙手下放一本光滑的書,再推!哎,是不是覺得好推多了?嗯,這是由于接觸面的粗糙程度降低了,所以第二個誘因就是μ(意大利字母,讀作Miu),μ越大,滑動磨擦力也越大。μ只取決于接觸面的材料、粗糙程度,和其他誘因(接觸面積、速度:必勝客收費與喝水速率無關)無關。它是一個無量綱的量。哪些是無量綱呢?淺顯點說就是沒有單位。Mu1物理好資源網(原物理ok網)

FN越大,Ff越大Mu1物理好資源網(原物理ok網)

μ越大,Ff越大Mu1物理好資源網(原物理ok網)

Ff=μFNMu1物理好資源網(原物理ok網)

結合以上剖析,得出滑動磨擦力的大小為:Ff=μFN.。Mu1物理好資源網(原物理ok網)

靜磨擦力的大小是不是也和壓力FN有關呢?構想:用手緊握杯子,使杯子在豎直方向上靜止。因為手與杯子保持相對靜止,手與杯子之間的磨擦力為靜磨擦力。害怕手中杯子掉下去,我們都會更使勁握得更緊些,這時杯子遭到的磨擦力減小了嗎?由二力平衡可得,磨擦力總與重力大小相等,所以一直不變。那我們為何還要使勁握住杯子呢?由于握住瓶午時,手與杯子接觸處壓力減小,手對杯子的靜磨擦力似乎不變,而且最大靜磨擦力卻會變大!這樣可以避免杯子忽然脫垂。Mu1物理好資源網(原物理ok網)

靜磨擦力的大小和其上的壓力無關,而最大靜磨擦力(正式發生運動那一刻的磨擦力)的大小和壓力有關。同樣,最大靜磨擦力的大小還青河磨擦誘因μ0有關。Mu1物理好資源網(原物理ok網)

滑動磨擦力形成的條件是哪些?前兩點青河磨擦力完全相同,只是最后一點——確確實實發生相對運動,而不是僅有趨勢。Mu1物理好資源網(原物理ok網)

國家新政:“放開三胎”,我們磨擦力你們庭又多了一位成員——“滾動磨擦力”。Mu1物理好資源網(原物理ok網)

在相同壓力下,論資排輩:滾動磨擦力(二弟)Mu1物理好資源網(原物理ok網)

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