理论物理第四章-摩擦.pptx

第四章摩擦1、凸凹不平，机械啮合2、高度光滑时，分子间吸引力两物接触处有相对滑动或相对滑动趋势时，沿公切面产生阻碍滑动的力两物接触处有相对滚动或相对滚动趋势时，沿公切面产生阻碍滚动的力分类：两种机理：滚动摩擦力：滑动摩擦力：

滚动摩擦力：第四章摩擦分类：滑动摩擦力：有润滑剂、油等无润滑剂干摩擦：湿摩擦：一、静滑动摩擦定律

第四章摩擦一、静滑动摩擦定律WFFNFf1、摩擦力大小有范围：0≤F≤FmaxFsmax时：ΣX=0：?Fs=F2、Fsmax=fFN静滑动摩擦力的最大值与接触面间的法向法力成正比

一、静滑动摩擦定律0≤F≤FmaxFd=fFNFd大小无变化范围01021、摩擦力大小有范围：fs：静滑动摩擦系数，无量纲与材料，接触面粗糙程度，温度，湿度相关，与接触面积大小无关表5—1列出一些常用材料的fs动滑动摩擦定律Fsmax时：ΣX=0：?Fs=F2、Fsmax=fsFN

一、静滑动摩擦定律二、动滑动摩擦定律Fd=fFNFd大小无变化范围f：动滑动摩擦系数，无量纲与材料，接触面粗糙程度，温度，湿度相关，与相对运动速度相关：V↑，Fd↓ffs表5—1列出一些常用材料的f重点研究静滑动摩擦常常简称fs为摩擦系数

三、摩擦角与自锁现象F??Fsmax时,FR与法线夹角?摩擦角：全反力：FRFR=FN+FsFsmaxFRFN即Fsmax时,约束反力的合力与法线之夹角??摩擦锥：tɡ?=Fsmax/FN=fsFN/FN=fs1、摩擦角

摩擦角与自锁现象、摩擦角自锁现象及其应用主动力作用线位于摩擦角范围内时，不管主动力多大，物体都保持平衡，这种现象称为自锁现象。

主动力作用线位于摩擦角范围以外时，不管主动力多小，物体都将发生运动。2、自锁现象及其应用三、摩擦角与自锁现象1、摩擦角

三、摩擦角与自锁现象主动力作用线与法线之间的夹角等于摩擦角时物体处于临界状态。1、摩擦角2、自锁现象及其应用

三、摩擦角与自锁现象2、自锁现象及其应用1、摩擦角自锁条件：???

2、自锁现象及其应用三、摩擦角与自锁现象1、摩擦角只要主动力的合力作用线在摩擦锥内，即???，无论主动力多大，物体总保持静止的现象。千斤顶T形槽

特点：0≤Fs≤Fsmax?有平衡范围力的大小有范围力的作用线位置有范围方法：全反力与摩擦角解析法：FN与Fsmax几何法：摩擦锥：解题时必须考虑各种可能性四、考虑摩擦的平衡问题

例1已知：块重Q，倾角??,fs求：P多大可保持木块平衡？解：研究对象：块受力分析如图：QP?向上临界：xyQP?FNFsmaxΣXi=0:-Fsmax-Qsin?+Pcos?=0ΣYi=0:FN-Qcos?-Psin?=0Fsmax=fsFN1、解析法：

研究对象：块向下临界：xyQP?FNFsmaxΣXi=0:Fsmax-Qsin?+Pcos?=0ΣYi=0:FN-Qcos?-Psin?=0Fsmax=fsFN解：受力分析如图：1、解析法：向上临界：

研究对象：块QP?FR?受力分析：向上临界：2、几何法：?QPmaxFR?+?解：1、解析法：

研究对象：块向下临界：QPminFR?-?QP?FR??受力分析：2、几何法：解：1、解析法：

电线工人的爬杆套钩

例2已知：电线工人的爬杆套钩,尺寸b,d,钩与杆间f求：a多大可保证工人安全？解：研究对象：套钩受力分析、坐标如图：FNAFSAbdPaABFNBFSBxyΣXi=0:-FNA+FNB=0(1)ΣYi=0:FSA+FSB-P=0(2)ΣMA(Fi)=0:bFNB+dFSA-(d/2+a)P=0(3)又：FSA=fSFNAFSB=fSFNBa=b/2fs

例2已知：电线工人的爬杆套钩,尺寸b,d,钩与杆间f求：a多大可保证工人安全？解：FNAFSAbdPaABFNBFSBxya=b/2fsa?b/2fs(3)?(b+fsd)FN=(a+d/2)PΣMA(Fi)=0:bFNB+dFSA-(d/2+a)P=0(3)几何法如何解释？

bdPaAB???a?b/2fs由于摩擦力是被动力，其大小、方向皆随主动力而变化，所以解题时必须考虑各种运动可能性

例3已知:均质木箱重P=5KN，与地面间fs=0.4,求：1）拉力F=1KN时，木箱是否平衡？2）能保持木箱平衡的Fmax?F30?ADCB1m2mPFNFSd解：平衡不滑：Fs≤FSmax不翻：d0xy1)拉力F