认识磨擦力
在我们日常生活中,磨擦力是一种常见的现象,拿在手中的钢笔、筷子不会滚落,就是磨擦力作用的结果。皮带运输机是靠货物与传送皮带之间的静磨擦力,把货物送往别的地方。行驶的车辆遇见情况采取举措急煞车,也是靠磨擦力的作用。一、摩擦力形成的条件1、摩擦力形成的条件:①两物体接触;②接触面粗糙;③两物体互相挤压(即两物体间存在弹力);④两物体有相对运动或相对运动的趋势。2、如何判...更多>>
一、摩擦力的相关知识
要想研究磨擦力的方向问题,必须对磨擦力的相关问题有全面的了解和系统的认识。首先,要晓得磨擦力识怎样形成的;其次,对磨擦力的分类进行把握;因而,能够了解磨擦力的方向以及怎样正确的判定其方向。
1、摩擦力的形成
磨擦力的形成缘由是,存在两个物体并且之间有所接触,并在接触过程中形成挤压;两个物体的表面粗糙;两个物体之间存在相对运动或则存在具有相对运动的趋势。磨擦力的形成须要满足上述三个条件,但是这三个条件是形成磨擦力的充分必要条件,这三个条件缺一不可,但是两者之间还互相掣肘。并且这三个条件是磨擦力形成的宏观条件,关于磨擦力形成的具体的微观机理、以及性质,在化学学术界仍然存在争辩,还须要更细致更深入的研究。
2、摩擦力的分类
在数学学中,根据物体运动所形成的疗效不同,将磨擦力进行了分类:一种是滑动磨擦力,一种是静磨擦力,一种是滚动磨擦。
滑动磨擦力就是指当两个物体之间形成相对滑动运动时而产生的妨碍它们相对运动的力,数学学中称这些力为滑动磨擦力。滑动磨擦力的公式是f=μFN(其中,μ代表的是物体的性质、干湿程度及粗糙程度等相关质数有关的质数,FN代表的是两个物体在接触面上形成的法向正压力),滑动磨擦力和两个物体之间的相对运动速率是没有关系的,就是说无论相对运动速率在数值上有哪些变化,滑动磨擦力的大小也不会发生不变。滑动磨擦力的大小同两个物体之间的接触面积数值也没有关系,就是接触面积的大小对磨擦力的估算也没有影响。
静磨擦力就是指在两个物体之间存在相对运动的运动趋势时所形成的一种制约其相对运动的力,静磨擦力可以是一种被动力也可以是一种主动力。静磨擦力容易让人误以为是只有物体处于静止状态时就会形成静磨擦力,但实际情况是当两个物体发生匀速运动或则是形成变速运动时仍然会产生静磨擦力。例如:两个铁块被叠置于一起,当二者遭到同一种外力作用,但是顺着固定斜面用同样的速率匀速滑动的两个铁块之间所生成的磨擦力就是静磨擦力。假如两个铁块用同样的加速度一齐顺着斜面进行向下的运动时,两个铁块之间仍然保持着相对静止状态,形成的仍然是静磨擦力。
滚动磨擦力就是指一种相对主动的力,这些磨擦力的形成是当一个物体在其它物体的表面进行滚动,但是在滚动时形成了一种制约两个物体进行相对运动的力,我们也可以觉得滚动磨擦力是静磨擦力的一种变型,一般在相同正压力的情况下,滚动磨擦力的大小是滑动磨擦力的1/6-1/8。
二、摩擦力有无的判定
物体究竟受不受磨擦力,要按照磨擦力形成的条件来判定斜面摩擦力方向的判断,磨擦力形成的条件有以下几点:
①物体要互相接触,并互相挤压(即互相间有弹力形成);
②接触面不光滑;
③物体间要有相对运动或相对运动趋势。
只有同时具备以上三个条件的物体,就会遭到磨擦力的作用,只具备一个或两个条件,物体都不可能遭到磨擦力的作用。
物体与竖直墙上相接触(如上图),并在竖直方向力F的作用下匀速上升,这时的物体就不会遭到磨擦力的作用,即使满足第二和第三两个条件,但不完全满足第一个条件,物体与竖直墙上之间没有互相挤压,即物体与竖直墙上之间没有弹力,所以物体不会遭到磨擦力的作用。
物体处于光滑的水平面上(如上图),在水平力F的作用下,沿水平面向右加速运动,这时物体也不遭到磨擦力的作用,因它不满足第2个条件。
物体处于斜面上(如上图),遭到绳沿斜面向下的拉力而处于静止状态,这时物体也不受磨擦力作用,即使满足第一、第二两个条件,但不满足第三个条件,没有相对运动或相对运动趋势。
三、摩擦力方向的判断方式
关于磨擦力形成的情况各有不同,因而在对磨擦力的方向进行判别时,可以通过不同的方式。
1、根据定义法
按照定义法对磨擦力的方向进行判别是相对来说比较简单但是直观的判断方式。根据磨擦力的定义我们可以晓得,磨擦力的方向就是两个物体中,以一个物体为参照,与它进行相对运动的或则是与其发生相对运动趋势的物体的相反方向就是磨擦力方向,根据定义法我们可以通过剖析物体所遭到的外在斥力的状况对磨擦力的方向进行判断。
2、运用平衡法
运用平衡法对磨擦力的方向进行判断,这些方式主要讨论的是两个物体处于平衡条件下,但是每位物体的受力须要符合平衡条件。因而我们具体研究和剖析物体可能出现的受力情况,规避并去除与平衡原理有出入或相背离的情况,因而对磨擦力的方向进行确定。
3、根据力的作用疗效进行判别
在化学学的教科书上,对磨擦力方向的定义强调,磨擦力方向是与两个物体之间形成的相对运动或则两个物体之间形成的相对运动趋势的方向相反。对磨擦力方向用定义法比较简单,而且在实际运用中,还是存在问题。并且运用力的疗效来判定磨擦力的方向要实用好多。诸如:将一个物体放置在一个水平运动的圆盘上,物体随着圆盘一起进行逆秒针的转动斜面摩擦力方向的判断,求物体所遭到的磨擦力方向。在解决这个问题中,可以运用力的作用疗效进行判别。考虑到物体进行圆周运动,会遭到向心力的作用,而此时的向心力就是由磨擦力提供的。
磨擦力
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