五、摩擦力

滑动摩擦 摩擦力也是发生在两个互相接触的物体之间。当一个物体在另一个物体表面上做相对滑动的时候,要受到另一个物体阻碍相对滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力滑动摩擦力的方向总跟接触面相切并 且跟物体的相对运动的方向相反(图 3-13)。实验表明:滑动摩擦力跟压力成正比也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成 正比。用 f 表示滑动摩擦力的大小,用 N 表示压力的大小,那么

f = ? ? N

其中μ是比例常数,叫做动摩擦因数,它的数值既跟相互接触的两个物体的材料有关,又跟接触面的情况(如粗糙程度)有关。在相同的压力下, 动摩擦因数越大,滑动摩擦力就越大。动摩擦因数是两个力的比值,没有单位。

除了滑动摩擦,还有滚动摩擦。滚动摩擦是一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦。滚动摩擦比滑动摩擦小得多,滚动轴承就是利用滚动摩擦小的事实制成的。

材 料

动摩擦因数

钢—钢

0.25

木—木

0.30

木—金属

0.20

皮革—铸铁

0.28

钢—冰

0.02

木头—冰

0.03

橡皮轮胎—路面(干)

0.71

静摩擦 滑动摩擦是一个物体在另一个物体表面上有相对运动的时候发生的。那么,互相接触的两个物体处于相对静止的时候,是不是也可以发生摩擦呢?我们用不大的水平力来推桌子,虽然桌子应该沿着力的方向运动,有相对于地板运动的趋势,但并没有把桌子推动,就是因为桌腿跟地板之间发生摩擦,这个摩擦力和推力都作用在桌子上,它们的大小相等,方向相反,彼此平衡,因此桌子保持不动。这时发生的摩擦叫静摩擦静摩擦力的方向总跟接触面相切并且跟物体相对运动趋势的方向相反

逐渐增大对桌子的推力,如果推力还不够大,桌子仍旧保持不动,静摩擦力跟推力仍旧彼此平衡。可见静摩擦力随着推力的增大而增大。但是静摩擦力的增大有一个限度,静摩擦力的最大值叫做最大静摩擦力。推力超过最大静摩擦力,就可以把桌子推动了。最大静摩擦力等于使桌子开始运动所需的最小推力。最大静摩擦力跟两物体间的压力成正比,压力越大, 最大静摩擦力也越大。

静摩擦力是很常见的。拿在手中的瓶子、毛笔不会滑落,就是静摩擦力作用的结果。能把线织成布,把布缝成衣服,也是靠纱线之间的静摩擦力的作用。静摩擦力在生产技术中的应用也很多。皮带运输机(图 3-14) 是靠货物和传送皮带之间的静摩擦力,把货物送往别处的。

用向右的水平力推桌子,因静摩擦力的存在而没有推动桌子。桌子对地板的相对

运动趋势的方向是怎样的?作用在桌腿上的静摩擦力的方向是怎样的?

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