理論力學(xué)摩擦ppt課件(已修改)
2025-01-27 03:26 本頁面
【正文】 滑動摩擦 摩擦角和自鎖現(xiàn)象 考慮摩擦的平衡問題 滾動摩擦 摩 擦 一、 引入：前幾章我們把接觸表面都看成是絕對光滑的，忽略了物體之間的摩擦，事實上完全光滑的表面是不存在的，一般情況下都存在有摩擦。 [例 ] 摩 擦 平衡必計摩擦 二、摩擦的類別： 干摩擦 — 固體對固體的摩擦 。 流體摩擦 — 流體相鄰層之間由于流速的不同而引起的切向力 。 ① 滑動摩擦 —— 由于物體間相對滑動或有相對滑動趨勢引起的摩擦 。 滾動摩擦 —— 由于物體間相對滾動或有相對滾動趨勢引起的摩擦 。 ② ⑴ 有害的一面： 它是機械的多余阻力，使機械發(fā)熱，引起零部件的磨損，從而消耗能量，降低效率和使用壽命。 三、摩擦有害的一面和有利的一面 ⑵ 有利的一面 ： 可利用其進行傳動、制動、調(diào)速、聯(lián)接、 夾卡物體等。另外，人類的生活也時時離不開摩擦。 當(dāng)兩個相互接觸的物體具有相對滑動或相對滑動趨勢時 ， 彼此間產(chǎn)生的阻礙相對滑動或相對滑動趨勢的力 ， 稱為 滑動摩擦力 。 摩擦力作用于相互接觸處 ， 其方向與相對滑動的趨勢或相對滑動的方向相反 ， 它的大小根據(jù)主動力作用的不同 ， 可以分為三種情況 ， 即靜滑動摩擦力 ， 最大靜滑動摩擦力和動滑動摩擦力 。 若僅有滑動趨勢而沒有滑動時產(chǎn)生的摩擦力稱為 靜滑動摩擦力 ；若存在相對滑動時產(chǎn)生的摩擦力稱為 動滑動摩擦 力 。 滑動摩擦 在粗糙的水平面上放置一重為 P的物體 ， 該物體在重力 P和法向反力 FN的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài) 。 今在該物體上作用一大小可變化的水平拉力 F， 當(dāng)拉力 F由零值逐漸增加但不很大時 ， 物體仍保持靜止 。 可見支承面對物體除法向約束反力 FN外 ， 還有一個阻礙物體沿水平面向右滑動的切向力 ， 此力即 靜滑動摩擦力 ，簡稱 靜摩擦力 ， 常以 FS表示 ， 方向向左 ， 如圖 。 靜滑動摩擦力及最大靜滑動摩擦力 FN P FN P FS F 靜摩擦力的大小隨水平力 F的增大而增大 ， 這是靜摩擦力和一般約束反力共同的性質(zhì) 。 靜摩擦力又與一般約束反力不同 ，它并不隨力 F的增大而無限度地增大 。 當(dāng)力 F的大小達到一定數(shù)值時 ， 物塊處于將要滑動 、 但尚未開始滑動的臨界狀態(tài) 。 這時 ，只要力 F再增大一點 ， 物塊即開始滑動 。 當(dāng)物塊處于平衡的臨界狀態(tài)時 ， 靜摩擦力達到最大值 ， 即為 最大靜滑動摩擦力 ， 簡稱 最大靜摩擦力 ， 以 Fmax表示 。 此后 ， 如果 F再繼續(xù)增大 ， 但靜摩擦力不能再隨之增大 ， 物體將失去平衡而滑動 。 這就是靜摩擦力的特點； 靜滑動摩擦力及最大靜滑動摩擦力 FN P FS F 0 : 0xSSF F FFF? ? ? ??m a x0 sFF?? 綜上所述可知 ， 靜摩擦力的大小隨主動力的情況而改變 ， 但介于零與最大值之間 ， 即 由實驗證明： 最大靜滑動摩擦力的大小與兩物體間的法向反力的大小成正比 ， 即： m a x sNF f F?這就是靜滑動摩擦定律 。 式中 fs稱為靜滑動摩擦系數(shù) 。 靜摩擦定律 （ 庫侖摩擦定律 ） 靜摩擦系數(shù)的大小需由實驗測定 。 它與接觸物體的材料和表面情況 (如粗糙度 、 溫度和濕度等 )有關(guān) ，而與接觸面積的大小無關(guān) 。 動滑動摩擦定律 當(dāng)滑動摩擦力已達到最大值時 ， 若主動力 F再繼續(xù)加大 ， 接觸面之間將出現(xiàn)相對滑動 。 此時 ， 接觸物體之間仍作用有阻礙相對滑動的阻力 ， 這種阻力稱為動滑動摩擦力 ， 簡稱 動摩擦力 ， 以 Fd表示 。 實驗表明：動摩擦力的大小與接觸體間的正壓力成正比 ， 即 dNF f F?式中 f是動摩擦系數(shù) ， 它與接觸物體的材料和表面情況有關(guān) 。 動摩擦力與靜摩擦力不同 ， 沒有變化范圍 。 一般情況下 ， 動摩擦系
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