最大静摩擦力与滑动摩擦力的关系
静摩擦力和滑动摩擦力是指两个相互接触的物体,当其接触表面之间有相对滑动的趋势,但尚保持相对静止时,彼此作用着阻碍相对滑动的阻力。当两物体产生相对滑动时,则在接触间将产生阻碍物体滑动的力,称为滑动摩擦力。
滑动摩擦力当两物体产生相对滑动(或有相对滑动趋势)时,则在接触间将产生阻碍物体滑动的力,这种力称为滑动摩擦力,简称摩擦力。摩擦力作用在物体的接触面上,其方向与滑动的方向(或相对滑动趋势的方向)相反。
按接触面之间是否有相对运动存在,滑动摩擦力可分为静滑动摩擦力和动滑动摩擦力两类。
静摩擦力两个相互接触的物体,当其接触表面之间有相对滑动的趋势,但尚保持相对静止时。彼此作用着阻碍相对滑动的阻力,这种阻力称为静滑动摩擦力,简称静摩擦力,一般用f表示。
静摩擦力与滑动摩擦力的区别
1、二者产生的原因不同,静摩擦力是由于一个物体在另一个不光滑物体表面具有相对运动的趋势时产生的。滑动摩擦力是由于一个物体在另一个不光滑的物体表面上发生相对滑动时产生的。
2、影响二者大小的因素不完全相同,两个物体间滑动摩擦力的大小只跟这两个物体表面间的压力大小和动摩擦因数有关,与其它外力的大小无关。两个物体间静摩擦力的大小除了跟这两个物体表面间的压力大小。
相互接触的两个物体的材料及接触面的情况(如粗糙程度等)有关以外,还跟使物体产生相对滑动趋势的外力大小有关。3、二者的作用效果不完全相同。静摩擦力和滑动摩擦力都阻碍两个相互接触的物体间发生相对运动的,但静摩擦力有时可以用来充当动力。
抽象的光滑面间是物理学的理想,两物体于此平面接触,相互摩擦力也为零。
但实际物体间不可能存在这样的光滑接触面,即便你尽量得到一个相对光滑的面,一旦到达微观分子级,你就会看到物质的分子堆砌结构,空隙-分子的空实的存在,可以表象为任意切割面都是坑洼不平的面,因此你即坑洼不平,那你在此平面上滑动起来必受坑洼阻滞。物理也因此给平面定义了粗糙度的属性。机械零件制造中你可能也经常听到,对某某部件的加工要求特别高,表面粗糙度要求达到几丝(有的叫几道,就是1/100mm),甚至还有人因此嘲弄我们国人,看不起我们,可见高光滑度的面是极难获得的。
物质的分子存在是在有约束的空间内可以适量变位,变形,对于固体,立体空间内,这种变化都较小,体现为刚性和挠性(弹性变形);液体分子可以层移动,不受立体空间约束,无定形,可滑动位移;气体分子则无孔不入,可任意移动。
既然物质构成的自然属性注定了接触面间的坑洼不平,就注定了相互移位的阻力,物质接触点交错的分子受外力发生形位变移,这种迫使分子发生形位变移,就像过路让道一样,让出光滑滑动平面的力你是你从外部给施加的,通过物体内部分子传递的,而分子抗拒发生这些形位变移的力的合力,就是你看到的摩擦力。
从摩擦面间隙形成,你就会发现粗糙度(其概念中还应投射有物质形变属性,摩擦力计算把这方面归并在了摩擦系数里)越大克服分子坑洼变形位移的阻力越大,也就是摩擦力越大。物体的对接触面的压力越大,位移空间越小,形位弹性位移阻滞越强,所以接触面所受压力越大,摩擦力也会越大。
这些受力发生形位变移的接触面上的分子,收到外力的势能量,分子运动也高能了起来,于是接触面开始发热,分子运动变大了,使得分子形位变移的阻力降低了,这也就是为什么达到最大静摩擦力,物体滑动起来后,其滑动摩擦力要比最大静摩擦力小一些。至于具体小多少,这要取决于物质材料,一般粗糙度越小,刚性越小,差值也越小;粗糙度越大,材料塑性越强,差值会越大。
摩擦间隙影响着摩擦力,同样也可以通过间隙的调整来改良摩擦状况,比如,磁悬浮列车,列车与轨道悬浮起来,其摩擦完全由空气介质间隙替代,变固体接触摩擦为气体,摩擦力下降小到几乎完全可以控制和接受的程度,极大的提高了车辆速度,降低了能源用量。含有转动的部件加注润滑油脂,使得转动摩擦阻力大大降低,灵活,降阻。也有些间隙介质是我们不喜欢的,比如,你走路时踩到了一个香蕉皮,你不小心踩了狗粑粑,都会让你滑一下的,有甚摔到。 这些都是在摩擦间隙中填入润滑介质改变摩擦的情况,这些填充物多无定形,可层移动变形,其分子可以与接触物体的分子空穴有效填平补齐,而自身分子间又可层移变形,可以极大的拟合了接触面的平度,降低了固体分子变形位移幅度的大小,从而显著降低摩擦阻力。
至于静摩擦力,最大静摩擦力,滑动摩擦力的称谓,循其名就可知,这只是物体不同运动状态时所受的摩擦力,为便于运动受力分析,运动分析而起的名,弄清其所对应的运动状态,利用简单受力分析,就可以知其所受摩擦力的情况了。
使劲,使劲,再使劲,使一股劲动起来,动起来就没那么费劲了。。。。。努力,努力,再努力,突破阻障大道坦。。。。