1、第五章摩擦 有利方面 摩擦制动 皮带传送等不利方面 磨损零件 消耗能量等 摩擦学 摩擦是机械运动中一种普遍的现象 摩擦现象广泛地存在于日常生活中 当两个相互接触的物体有相对滑动或相对滑动趋势时 彼此间存在着阻碍滑动的机械作用 这种机械作用称为滑动摩擦力 1 静滑动摩擦力 Q Fs 0 所以Fs Q Fs称为静滑动摩擦力 简称静摩擦力 存在于相互接触的物体有相对滑动趋势时 方向 与相对滑动趋势相反 大小 静止 库仑摩擦定律 方向与相对滑动趋势相反 Fs Q 静摩擦力的大小由平衡条件确定 并随主动力的变化而变化 当力Q增加到某个数值时 物体处于将动未动的临界状态 此时静摩擦力达到最大值Fmax 称
2、为最大静滑动摩擦力 简称最大静摩擦力 试验表明 fs 静摩擦系数 思考 滑块在斜面上静止 如何求其静滑动摩擦力 已知接触面的静摩擦系数fs 库仑摩擦定律只能求解最大静摩擦力Fmax 对于静摩擦力Fs应当用平衡方程求解 2 动滑动摩擦力 当两个相互接触的物体有相对滑动时 彼此间存在着阻碍滑动的机械作用 这种机械作用称为动滑动摩擦力 简称动摩擦力 大小 方向 与相对滑动方向反向 一般不是常数 摩擦角 当有摩擦存在时 支持面对物体的约束力包括 法向支持力FN和静摩擦力Fs 称全约束力 当物体处于临界平衡状态时 达到最大 称摩擦角 摩擦角与静滑动摩擦系数的关系 所以 摩擦角的正切等于静滑动摩擦系数 摩
3、擦锥 摩擦锥顶角为 测定摩擦系数的一种简易方法 自锁现象 约束反力的合力为全约束力 设所有主动力的合力为 作用线不能超出 作用线位置 无论FR多大 总有FRA与之平衡 物体将永远保持不动 自锁 无论FR多小 总没有FRA与之平衡 物体将永远不能静止 主动力合力的作用线在摩擦角的范围内 物体依靠摩擦总能静止而与主动力大小无关的现象 P129思考题5 7 分析后轮驱动的汽车前 后轮的受力 匀速行驶 Fs1 FN1 Fs2 FN2 P P 思考 轮子为什么能静止 实际上 滚动摩阻力偶Mf 简称滚动摩阻 最大滚动摩阻 方向 与滚动趋势方向相反 大小 范围 滚动摩阻系数 长度量纲 的物理意义 最大滚动摩
4、阻 使圆轮滚动比滑动省力的原因 混凝土路面 某型号车轮半径 仍为平衡问题 平衡方程照用 求解步骤与前面基本相同 几点注意 2严格区分物体处于临界 非临界状态 库伦摩擦定律的使用范围 3因 问题的解有时在一个范围内 1画受力图时 必须考虑摩擦力 且方向必须明确 4滚动摩阻一般不考虑 1 2 3 解得 1 2 3 解得 使物块静止 另用摩擦角求解 将支持力FN和最大静摩擦力Fmax用全约束力FRA表示 物块有上滑趋势并达到临界状态时 三力平衡必汇交于一点 则力多边形自封闭 物块有下滑趋势并达到临界状态时 三力平衡必汇交于一点 则力多边形自封闭 同样有 已知 例5 2 所以物块处于运动状态 向下 向上 而 有向下滑动趋势 动摩擦力 抽屉与两壁间 不计抽屉底部摩擦 又 联立解得 则抽屉不被卡住 在A点和C点接触 当D处为拉力时 木箱是否平衡 求 例5 4 解得 而 因 木箱不会滑动 又 木箱无翻倒趋势
