两接触面因表面的粗糙,产生阻止其相对运动的力,称摩擦力.
6-5 摩擦力
一、 ,兩接觸面因表面的粗糙,產生阻止其相對運動的力,稱摩擦力。
1.成因,
局部放大
2.摩擦力恆與物體運動方向
二、摩擦力的種類,
1. (f),置一物體於粗糙的水平桌面上 s
(a)不施任何力於物體上,則f =0 s
F(b)水平施力於物體,物體不移動,則 f,,Fs
'
F(c)若外力逐漸加大,物體仍不移動,則摩擦力逐漸隨著增加,
'
f,,F但仍。 s
(d)若外力增大到某值,物體恰要開始移動,此時靜摩擦力達最大
值,稱最大靜摩擦力。
2. (),當物體開始運動的瞬間,摩擦力突然減小,且為 fk
一定值,稱為動摩擦力。
三、摩擦力的性質,實驗結果摩擦力與接觸面積大小、運動速度無關,只與接觸
面性質及正向力有關。
1.正向力,兩物體接觸面間的最大靜摩擦力和接觸面的正向力成 比。
2.接觸面間的性質,最大靜摩擦力與正向力的比例常數稱為靜摩擦係數,
,以表示。靜摩擦係數沒有單位,它與物體接觸面的材料和性質有關。 s
摩擦力
fs
為定值 ffkk
靜止 運動 F(外力)
f,,Nff四、.摩擦力的公式,1.靜摩擦力,,的最大值稱最大靜摩擦力 ssss
,fff2.動摩擦力,=N,為一定值 kkkk
=40kgw, =30kgw,則當物體受力分0.10.20.30.40.50kgw,Ex1.如上圖示.若ffks
則摩擦力分別為若干kgw,
Ans: 0.10.20.30.40.30kgw
Ex2.如圖示:A重2kg,B重8kg,所有接觸面的摩擦係數皆為0.2,設滑輪無摩擦,
則欲使B向左作等速度運動的施力F為若干,
(a) (b) Ans: 2kgw;2.4kgw
A A
F B F B
Ex3.在火車啟動及停止時,使整列火車加速或減速的淨力是靠哪種力,(A)兩者皆
為鐵軌的摩擦力(B)加速是靠火車頭的拉力,減速是靠鐵軌的摩擦力(C)加速
是靠火車頭的摩擦力,減速是靠火車頭對車廂的阻力 (D)加速是靠火車頭對
車廂的拉力,減速是靠火車頭對車廂的阻力
Ans: (A)
Ex4.物體重100gw時,施以60gw的水平力,物體恰運動。若在物體上方加上一
個50gw的砝碼,則施力若干物體會運動,
五、摩擦力的實例,
1.水平方向作用力推桌子,但桌子仍然靜止不動。
2.在地上滾動的球,會自然慢慢停下來。
3.騎自行車時,遇到紅燈剎車,自行車會減速停止。
六、摩擦力在生活上的應用,
1.減少摩擦力,降低能量的損耗:如加入潤滑劑、改滑動為滾動、改善表面
粗操程度。
2.增加摩擦力,以利行動:靜摩擦力是推動物體運動所需的力。
七、減少摩擦力的方法,
1.加潤滑油,使接觸面較光滑。
例,自行車的輪軸加潤滑油,騎起來較順暢省力。
2.以滾動摩擦代替滑動摩擦,
例,古埃及人建造金字塔時,以樹幹作為滾輪搬運大石頭。
3.使用氣墊,減少和其它物體或地面的接觸。
例,氣墊曲桿球、氣墊船等。
4.採用流線型的設計,減少連動體和流體,水、空氣等,的摩擦。
例,魚的外型、車子的外型等