摩擦力與實際接觸面積有關(guān)嗎?(舉例子,不要粘貼)(不管初中物理課本概念)
- 教育綜合
- 2023-02-06 07:56:09
摩擦力與接觸面積無關(guān)嗎?
中學(xué)物理考慮摩擦力時,只討論正壓力與摩擦系數(shù),不考慮接觸面積。因為接觸面積大于一定數(shù)值時它不會影響結(jié)果。 但如果小于一定數(shù)值,結(jié)果就不一樣了。 從微觀的角度分析,物體表面都是凹凸不平的。兩個平面接觸,其實是兩個凹凸不平的表面互相嵌合。 用平行于平面的力推動其中一個物體,如果力小了,嵌合處嵌合牢固,推不動,這就是靜摩擦力。 如果力氣足夠,嵌合處被破壞,物體產(chǎn)生相對移動,這就是動摩擦力。 所以,靜摩擦力與動摩擦力的區(qū)別就是推力是否足以破壞兩物體的相互嵌合。 嵌合位置足夠多、足夠大,則靜摩擦力的上限就足夠大。反之,靜摩擦力的上限不足,很容易打滑。 你可以用犁田來類比,兩平面凹凸不平的表面互相嵌合就相摩擦力的大小與接觸面積有沒有關(guān)系?
不要誤導(dǎo),摩擦力大小f=υfn υ是摩擦系數(shù) fn是壓力 所以沒關(guān)系 不要誤導(dǎo),摩擦力大小f=υfn υ是摩擦系數(shù) fn是壓力 所以沒關(guān)系 沒有 與壓力,和接觸面粗糙程度有關(guān)系摩擦力與接觸面積有關(guān)嗎?
摩擦力與接觸面積無關(guān) 你舉的那個例子是對的,但是原因說錯了,氣不足的難騎不是因為車胎與地面接觸面積比較大的緣故,而是因為如下的觀點 輪胎氣壓不足,受力時容易吸收能量,這是因為氣體很容易被壓縮。當人騎車時輪胎里的氣體就把作用在車上的能量轉(zhuǎn)化為氣體的熱能了,當然這個熱能很小,不可能手摸就能有感覺的。相反的,當輪胎里的氣體壓力減小時需要吸收熱能,我曾經(jīng)做過這個實驗來驗證。先把輪胎的氣打得足足的(壓力增高)然后快速拔出氣門芯,“噗”一下子氣放光了(壓力減小),這時氣門芯上會結(jié)冰。注意氣門芯不要遠離氣嘴就離開一點點距離,不信自己試試。 如果輪胎的氣打足了(壓力很大,專業(yè)賽車可以達到200帕以上),騎車時摩擦力與接觸面積的關(guān)系
初中物理教材都指出,滑動摩擦力大小只跟物體間的壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān),跟物體間的接觸面積無關(guān)。其實,一般情況下,當兩物體相接觸擠壓時,兩者實際接觸部分,遠小于兩者的表觀接觸面積(亦即我們平時說的接觸面積)。研究結(jié)果表明:兩者實際接觸部分的面積越大,其摩擦力也越大。而兩者的實際接觸面積只跟正壓力的大小、材料的性質(zhì)和表面的粗糙程度有關(guān),跟它們的表觀接觸面積無關(guān)。在物體的材料性質(zhì)和表面粗糙程度不變的情況下,正壓力越大,實際接觸面積也越大,摩擦力也越大;正壓力相同時,改變物體間的表面接觸面積,例如,將平面上的長方體從豎放改變成平放,并不改變實際接觸面積,摩擦力保持不變。摩擦力為什么和接觸面積無關(guān)?為什么?
在接觸面粗糙程度和壓力相同的前提下,如果將接觸面積由原來的S增大為2S,則增大后每個S受到的壓力為原來的一半,摩擦力為原來的一半,所以面積增大后,總的摩擦力并沒有改變,所以說 摩擦力的大小與物體間的接觸面積無關(guān)。 1、摩擦力與接觸面的面積大小無關(guān),但與接觸面的性質(zhì)有關(guān); 2、摩擦力與正壓力成正比;但摩擦系數(shù)不因正壓力的增減而變化; 3、動摩擦系數(shù)小于最大靜摩擦系數(shù); 4、改變運動方向,會增大摩擦力,速度越高,則動摩擦系數(shù)越??; 5、溫度之變化對摩擦力的影響甚??; 6、最大靜摩擦力與正壓力成正比,此比例稱為摩擦系數(shù),f'=uN(f'為最大靜摩擦力,N為接觸面之正壓力)。 大量實驗表明,滑動摩擦力展開全文閱讀
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