概念
一個物體在另一個物體表面發生滑動時,接觸面間産生阻礙它們相對運動的摩擦,稱為滑動摩擦。滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度的大小和壓力大小有關。壓力越大,物體接觸面越粗糙,産生的滑動摩擦力就越大。
1.滑動摩擦力的定義:兩個有相對滑動的物體間在接觸面上産生的阻礙它們相對滑動的力,此力就為滑動摩擦力。
2.滑動摩擦力的産生條件:
①接觸面粗糙
②兩個物體互相接觸且相互間有擠壓
③物體間有相對運動。
3.滑動摩擦力的大小與方向:
①方向:總是跟接觸面相切,并且跟物體與相對運動方向相反。所謂相對,仍是以施加摩擦力的施力物體為參考系的。
②大小:滑動摩擦力f的大小跟正壓力成正比,即f=μN。μ為動摩擦因數:與接觸面的材料、粗糙程度有關。接觸面的粗糙程度及接觸面間的彈力有關。
③滑動摩擦力的大小比最大靜摩擦力fmax略小。通常的計算中可以認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。
注:滑動摩擦力與接觸面積無關
④影響滑動摩擦力大小的因素:
(1)物體所受壓力大小。在接觸面粗糙程度相同時,所受壓力越大,滑動摩擦力越大。
(2)與物體接觸的面的粗糙程度(接觸面粗糙程度)。在物體所受壓力大小相同時,接觸面越粗糙,滑動摩擦力越大。(3)滑動摩擦力的大小與接觸面面積無關。
(4)滑動摩擦力大小與物體運動速度和接觸面大小都無關。
靜滑動摩擦力:當僅有滑動趨勢時,産生的摩擦力,稱為靜滑動摩擦力。靜滑動摩擦力一般用FS 表示。
性質
靜滑動摩擦力FS 的方向與滑動趨勢相反,大小由平衡條件确定;
靜滑動摩擦力的大小是一個變值,
即 0≤FS ≤Fmax (物體平衡範圍)
隻有當物體處于将動未動的平衡臨界狀态時,靜動摩擦力FS 達到最大值,即
FS =Fmax=f FN
其中:
f — 靜滑動摩擦系數(無名數);
FN— 法向反力(一般也由平衡條件決定)。
動滑動摩擦力:當物體具有相對滑動時,産生的摩擦力,稱為動滑動摩擦力。動滑動摩擦力一般用FD表示,
FD=FN其中:
FN— 法向反力;
f ' — 動滑動摩擦系數。
工程實際中,因為f '與f 相差不大,故認為f '≈f 。