一、摩擦:指两个相接触的物体具有相对运动(或有相对运动趋势)时,物体间存在的一种机械作用(力或力偶)。
根据接触物体之间的运动情况(滑动或滚动),摩擦分为滑动摩擦与滚动摩擦。
滑动摩擦:
1``静滑动摩擦力:(仅有滑动趋势){实际为一种约束,约束力沿接触面切向与运动趋势相反}在一定范围内随外力的增大而增大。不随主动力的增大而无限增大。当主动力增大到一定数值时,物体将处于平衡的临界状态(将滑动而未滑动之临界点)只要主动力再增大一点,物块即开始滑动。
临界状态的静摩擦力称最大静滑动摩擦力。
库伦定理(最大静摩擦力定理):最大静摩擦力的方向与两接触物体相对滑动趋势方向相反,大小与两物体间的正压力成正比。
增大摩擦力的途径为:1、加大正压力;2、加大摩擦系数。
2、动滑动摩擦力:当物体具有相对滑动时,产生的摩擦力。
滚动摩擦
二、全反力、摩擦角与摩擦自锁
全反力:摩擦力与法线方向的合力。
摩擦角:全反力与接触面法线间夹角的最大值。
摩擦自锁:当主动力合力的作用线位于摩擦角以内时,无论主动力的合力有多大,约束力都可以与之平衡。
当主动力合力的作用线落在摩擦角以外时,无论主动力合力多小,物块一定会滑动。
摩擦系数的测定:OA绕O轴转动使物块刚开始下滑时测出的α角。
三、摩擦自锁的实例:
1、粗糙斜面
2、螺旋千斤顶
3、偏心夹具
四、求解有摩擦的平衡问题的特点:
1、受力图中多了摩擦力;
2、另一方面,出静力学平衡方程外还有补充方程F≤fN;
3、所得结果是哟个范围0≤Fs≤Fmax;
4、可求解不等式,也可在极限情况求解等式,再根据物理意义确定范围。
求解有摩擦的平衡问题通常有一下两种:
1、确定物体的平衡范围:
方法一步骤:
1)选取研究的对象,
2 ) 确定平衡的极限位置
3)受力分析
4)列平衡方程解出平衡条件,根据具体物力意义定解。
方法二步骤:
1)选取研究对象
2)受力分析
3)列平衡方程及不等式方程并求解。
2、判断物体是否平衡,并求滑动摩擦力
1)、选取研究对象
2)假设物体处于平衡状态
3)受力分析,受力图
4)列平衡方程解出平衡条件
5)判断是否平衡Fx≤Fmax,确定摩擦力的大小