摩擦力公式适用于任意材料间的滑动摩擦,且符合静摩擦力公式。它适用于两个相互接触但无明显相对运动的物体,且两物体接触面是粗糙的。此外,摩擦力公式也适用于有流体阻力的摩擦,但需要将流体阻力考虑为额外压力施加在接触面上。总之,摩擦力公式适用于任意材料间的滑动摩擦,且符合静摩擦力公式的条件。
例题:一物体在斜面上滑动时,斜面与物体之间的摩擦力为多少?
分析:物体在斜面上滑动时,受到斜面施加的垂直压力和滑动摩擦力的作用。根据摩擦力公式,可求得物体所受的摩擦力。
已知斜面的倾角为θ,物体的重力为G,斜面与物体之间的动摩擦因数为μ。根据摩擦力公式:
f = μN
其中,N为垂直于接触面的正压力。由于物体在斜面上滑动时,受到垂直于斜面向下的滑动摩擦力作用,因此正压力N可表示为:
N = Gcosθ
将N代入摩擦力公式中,可得:
f = μGcosθ
由于物体在斜面上滑动时,受到的摩擦力为滑动摩擦力,因此滑动摩擦力的大小与正压力成正比,与物体的重力大小无关。已知μ和θ的值,即可求得物体所受的摩擦力大小。
在本例题中,已知μ=0.2,θ=30°,物体的重力为10N。代入公式可得:
f = 0.2 × 10cos30° = 3.96N
因此,物体在斜面上滑动时所受的摩擦力大小为3.96N。