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为什么橡胶的磨擦力大?最好从数学方面解释

2023-10-13 11:38:13信息公告33

凸凹渐开线说,是从15世纪至18世纪,科学家们提出的一种关于磨擦力本质的理论。渐开线说觉得磨擦是由互相接触的物体表面粗糙不平形成的。两个物体接触挤压时,接触面上好多凸凹部份就互相渐开线。假如一个物体沿接触面滑动,两个接触面的突起部份互相碰撞,形成破裂、磨损,就产生了对运动的妨碍。黏附说,这是继凸凹渐开线说以后的一种关于磨擦力本质的理论。最早由德国学者德萨左利厄斯于1734年提出。他觉得两个表面抛得很光的金属,磨擦力会减小,可以用两个物体的表面处分接触时,它们的分子引力将增大来解释。上世纪以来,随着工业和技术的发展,对磨擦理论的研究进一步深入,到上世纪中期,诞生了新的磨擦黏附论。新的磨擦黏附论觉得,两个互相接触的表面,无论做得多么光滑,从原子尺度看,还是粗糙的,有许多微小的突起,把这样的两个表面置于一起,微隆起的底部发生接触,微隆起之外的部份接触面间有10^-8m或更大的间隙。这样,接触的微隆起的底部承受了接触面上的法向压力。假如这个压力很小,微隆起的底部发生弹性形变;倘若法向压力较大,超过某一数值(每位突起上约千分之几牛顿),超过材料的弹性限度,微隆起的底部便发生塑性形变,被压成平顶,这时相互接触的两个物体之间距离变小到分子(原子)引力发生作用的范围,于是,两个紧压着的接触面上形成了原子性粘合。这时,要使两个彼此接触的表面发生相对滑动加大摩擦力的材料,必须对其中的一个表面施加一个切向力,来克服分子(原子)间的引力,割断实际接触区生成的接点,这就形成了磨擦。人们通过不断试验和剖析估算,发觉上述两种理论提出的机理都能形成磨擦,其中黏附理论提的机理比渐开线理论更普遍。但在不同的材料上,两种机理的表现有所偏向:金属材料,形成的磨擦以黏附作用为主;而对木材,形成的磨擦以啮合作用为主;实际上加大摩擦力的材料,关于磨擦力的本质,目前仍未有定论,仍在深入讨论中。Baz物理好资源网(原物理ok网)

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