如何判断摩擦力的方向
判断摩擦力的方向有假设法和平衡法。
假设法首先假设两物体接触面光滑,这时若两物体不发生相对运动,则说明它们原来没有相对运动趋势,也没有静摩擦力;若两物体发生相对运动,则说明它们原来有相对运动趋势。平衡法,根据二力平衡条件可以判断静摩擦力的方向。
摩擦力一定是阻碍相对运动(滑动摩擦力)或相对运动趋势(静摩擦力)的,所以一定与相对运动或相对运动趋势相反的,但不一定与运动方向相反;如人走路,鞋底是向后蹭的,物体间力的作用是相互的,地面就给鞋底一个向前的摩擦力。
通过运动状态判断,摩擦力与物体运动方向相同时,物体做加速运动;摩擦力与物体运动方向相反时,物体做减速运动。
固体表面之间的摩擦力的原因有两个:固体表面原子、分子之间相互的吸引力(化学键重组的能量需求,胶力)和它们之间的表面粗糙所造成的互相之间卡住的阻力。
摩擦力的特征特性:
摩擦力内最大的区分是静摩擦力与其它摩擦力之间的区别。有人认为静摩擦力实际上不应该算作摩擦力。其它的摩擦力都与耗散有关:它使得相互摩擦的物体的相对速度降低,并将机械能转化为热能。
固体表面之间的摩擦力分滑动摩擦、滚动摩擦、静摩擦、滚压摩擦和转动摩擦。在工程技术中人们使用润滑油来降低摩擦。假如相互摩擦的两个表面被一层液体隔离,那么它们之间可以产生液体摩擦,假如液体的隔离不彻底的话,那么也可能产生混合摩擦。
一个相对于一个流体运动的物体受到阻力。这个阻力与它的运动方向相反。在层流的情况下这个阻力与它的速度成比例,在紊流中这个阻力与它的速度的平方成比例。有时一个物体同时受到阻力和摩擦力,比如一辆汽车在运动时既受到空气的阻力也受到其轮胎的滚动摩擦。