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从常识出发看待学校数学——(11)磨擦力

更新时间:2023-11-07 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

磨擦力z3c物理好资源网(原物理ok网)

上接前文,下边我们来认识一种新的力——摩擦力,首先在日常生活中当我们谈到“摩擦”这个冠词的时侯,不难想像这种情境。诸如板擦在黑板上磨擦,用脚在地面上磨擦等等。你会很容易想到,对于磨擦这一个时态的前提,就是说你想要磨擦,第一步是哪些,首先得有两个物体吧,其次还有重要的一点就是它们得互相接触吧。z3c物理好资源网(原物理ok网)

有了这两个必要的前提,下边我还是从力的三要素方面来考究一下它。z3c物理好资源网(原物理ok网)

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大小和方向z3c物理好资源网(原物理ok网)

像上面所讲的,与二力平衡的受力情况所对应的运动状态中所提的,当物体受平衡力时它的速率v不变,反过来当速率v不变时,我们可以获知它受的是平衡力。所以像教科书中所说的实验,弹簧测力计拉小铁块,虽然在生活中也有类似的事例,例如你推一个书桌,你的力量从小到大逐步降低摩擦力的大小与压力有关吗,当你用比较小的力F1推它时,椅子没有动,你很容易依据它的运动状态(静止)判定出它的受力情况(二力平衡),也就是说椅子因为受磨擦力而没有被推进,此时一对平衡力f摩=F1。当你再加强劲诸如用F2推它时,你即便能明晰觉得到F2>F1,但你发觉椅子仍然没动,所以此时你很容易得到f摩=F2。这就很奇怪了,f摩=F2>F1=f摩。仔细思索发觉磨擦力f本身似乎是一个变量,会随着你推力的降低以同样的程度降低。接出来你再伸臂去推椅子,在某刹那间椅子忽然动了,也就是说它有了一个速率v,按照上面所讲的摩擦力的大小与压力有关吗,只有让椅子的速率v不变时,才可以确定它是受平衡力的作用。z3c物理好资源网(原物理ok网)

这时你再仔细感受一下整个过程中磨擦力f的大小变化情况,似乎就是f摩从零开始,随着推力渐渐降低,f摩渐渐降低,一直保持着凳子静止,直至某一时刻f摩再也没有能力制止椅子的运动了,于是椅子开始动了,再后来f摩会保持某一恒定值不变。这儿涉及两个运动状态,一是速率为零时静态磨擦力,按照之前讲的用运动状态确定受力情况,可以晓得f摩的大小随推力的大小而改变,并且依照二力平衡条件可知它的方向是与推力完全相反并在同一条直线上的。这儿要注意到,在考究静态物所受磨擦力的时侯,你是无法用运动方向来判定磨擦力的方向的,只能说以运动趋势来判定,例如你往前推椅子,它似乎没动,而且会有一种运动的趋势。再比如拿起一个物块,把它推在竖直的墙壁固定住,它因为受重力作用还会有向上运动的趋势,也可以获知它受磨擦力的方向向下。z3c物理好资源网(原物理ok网)

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当一物在另一物上滑动时,它们之间是滑动磨擦力,在考究滑动磨擦力时,朋友们很容易好奇,两物之间磨擦力大小与哪些有关,你可以现象一下假如你推一张椅子,当你的朋友坐在前面时,你可能须要加把劲能够推得动,这么你很容易想到是由于有人促使椅子和地面接触面压力减小了,所以磨擦力就变大了。z3c物理好资源网(原物理ok网)

朋友们可以再想像一下,当你把椅子置于光滑的湖面上时,你再推它,可能就比在课室地面上容易得多,这也很容易想到是由于接触的物体不同了,也就是接触面之间的粗糙程度不同导致了这些区别。所以滑动磨擦力与接触面压力以及接触面粗糙程度有关系。z3c物理好资源网(原物理ok网)

朋友们还可以想像一下磨擦力与接触面的面积是否有关系呢?怎么改进教科书上的实验去验证它?z3c物理好资源网(原物理ok网)

下边说说磨擦力在生活中的应用,主要分为两个方面,有利和有害,这儿所谓的利害似乎是完全出于人类主观的一种认识,我们希望它降低甚至为零的就是有害磨擦力,比如交通运输工具的行驶。我们希望减小的就是有益磨擦力,比如交通工具的制动刹车系统,总而言之,无论是哪方面,改变磨擦力都是从两方面着手,就是接触面压力和接触面粗糙程度。z3c物理好资源网(原物理ok网)

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