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学科教育论文-浅议摩擦力的本质.doc

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学科教育论文-浅议摩擦力的本质.doc

学科教育论文-浅议摩擦力的本质【摘要】摩擦力可分为干摩擦力和湿摩擦力,流体间或流体与固体间的摩擦叫做湿摩擦力。干摩擦力包括静摩擦力和滑动摩擦力。本文对常见的干摩擦力与湿摩擦力进行了叙述,描述了他们的基本定义,并对摩擦力的本质进行了简单分析。【关键词】干摩擦力湿摩擦力接触面一、摩擦力的种类摩擦力是物体与物体相接触时,在接触面上产生一种阻止它们相对滑动的作用力。固体与固体的接触面上有摩擦,这类摩擦称为干摩擦,固体与液体的接触面或固体与气体的接触面上的摩擦,称为湿摩擦。在干摩擦中,摩擦力按其性质可分为静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力三种。不同性质的摩擦力,影响其大小的因素亦不相同。1.干摩擦力(1)静摩擦力静摩擦力产生在两个直接接触、相对静止但又有相对运动的趋势的物体之间。而相对运动趋势产生的原因是有外力作用,因此,产生静摩擦力的条件不仅包括接触面不光滑、有正压力,还需要有外力作用。静摩擦力的大小与指向都取决于相对滑动趋势。静摩擦力的指向自然与接触面上相对滑动趋势的指向相反。静摩擦力的大小取决于外力大小,在不超出最大静摩擦力的范围时,外力越大,静摩擦力越大。一旦超出最大静摩擦力的范围,物体便开始滑动,静摩擦力转变为滑动摩擦力。那么最大静摩擦力与什么有关呢?实验查明,最大静摩擦力fmax与两物体之间的正压力N成正比,与接触面的面积无关,与接触面的性质有关。实践证明fS≤fmax=μSN。(2)滑动摩擦力当外力超出最大静摩擦力的范围时,物体便开始滑动,摩擦力继续存在,只是静摩擦力转变为滑动摩擦力。物体沿着接触面相对滑动,接触面上阻止相对滑动的摩擦力称为滑动摩擦力。滑动摩擦力的指向自然是与接触面上相对滑动的指向相反。滑动摩擦力的大小随相对滑动速度而变,相对滑动速度从零逐渐增大,滑动摩擦力则相应地从最大静摩擦力fmax=μN逐渐减小。通过实验验证在动摩擦因数一定时,滑动摩擦力的大小正比于接触面上的正压力N。即:fK=μN,其中μ称为滑动摩擦因数,滑动摩擦因数反映物体表面的粗糙程度,反过来说就是物体表面的粗糙程度决定了动摩擦因数,而滑动摩擦力是两个有不光滑接触,有相对运动的物体间的相互作用,因此动摩擦因数也不是单独由某一物体表面粗糙程度决定的,而是由两个有相互作用摩擦力的物体的接触面粗糙程度决定的。2.湿摩擦力物体相对于液体或气体而运动时,沿着接触面上也有阻止相对滑动的摩擦力,这种

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