初中涉及到的摩擦力公式有以下两个:
1. 滑动摩擦力公式:F=μFn,其中,F为滑动摩擦力,μ为动摩擦因数,也被称为摩擦系数,μ表示的是两个物体表面之间的摩擦力,Fn表示的是正压力。
2. 静摩擦力公式:F=max(初滑力),发生在物体刚要移动的时候,其最大值是正压力乘以静摩擦因数。
以上公式适用于计算大多数情况下的摩擦力,但在特殊或特定的情况下,可能还需要考虑其他因素。例如,在液体润滑的情况下,摩擦力可能为零。另外,摩擦力的方向通常与接触面相切,且一定产生阻碍相对运动或相对运动趋势的趋势。
例题:
小明在操场上跑步,他的鞋底与操场地面的摩擦力是影响他运动状态的重要因素之一。假设小明的鞋底是由橡胶制成的,操场地面是由水泥制成的,已知小明的体重为50kg,鞋底与地面之间的动摩擦因数为0.5,小明在操场上跑了10圈,求鞋底受到的摩擦力大小。
解题过程:
首先,根据滑动摩擦力的公式 F = μN,其中μ是摩擦系数,N是正压力,可以求得摩擦力:
F = μN = 0.5 (mg) = 0.5 50 9.8 = 245 N
其中,g是重力加速度,取值约为9.8m/s^2。
W = F 10L = 245 10 L
动能的变化就等于这个功的变化:ΔE = W = 2450L
将这个等式代入到最初的公式中,我们就可以得到:μN = 5mgμN / m + mg
将μ和N的值代入,我们就可以得到:μ = 5 g / L
所以,鞋底受到的摩擦力大小为:F = μ N = 5 g mg / L L N = 5 g N
其中g是重力加速度,L是操场周长,N是小明对鞋底的压强。这个公式适用于任何已知摩擦系数、正压力以及接触面积的情况。通过这个公式,我们可以很容易地计算出鞋底受到的摩擦力大小。