静摩擦力

生活中常需要移动一些物体,如打扫卫生时,需要将桌椅移开。移动时因为桌椅和地面间存在摩擦,所以不是对它施加任意大小的力都能移动的。如果桌椅上放了许多物件,要移动它就得用更大的力。现在我们通过实验来研究物体开始运动前摩擦的一些特点。

如图 4—21 所示,在一张桌面上放置一块木块。用弹簧秤通过细绳向右拉它,当弹簧秤上读数不大时,木块不发生运动。这是因为当木块跟桌面有相对运动趋势时,它们的接触面间就产生了阻碍物体相对运动趋势的摩擦力,这种摩擦力叫做静摩擦力。可以想象,这时木块受到的静摩擦力的大小跟木块所受拉力的大小相等,方向向左,静摩擦力与拉力相平衡, 所以木块仍保持静止。如果改向左方拉动木块,在拉力不大时,木块同样保持静止,这时拉力同样被静摩擦力所平衡,木块受到的静摩擦力方向向右。可见,静摩擦力的方向总是跟物体相对运动的趋势相反。

如果逐渐增大对木块的拉力,可以看到弹簧秤上的示数逐渐增大,但木块依然保持静止,说明静摩擦力是随拉力的增大而变大的。但当拉力增大到某一数值时,木块开始运动了,这表明静摩擦力有一个最大值,叫做最大静摩擦力。

静摩擦力在生产技术中起着非常重要的作用,许多紧固零件,如木螺丝、螺栓和螺母等,都是依靠静摩擦力来紧固器具或机件,起止动作用; 静摩擦力在传动装置中也起着一定的作用,如摩擦传动。