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摩擦

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摩擦的影响很容易观察到在日常活动和尚未治理摩擦的物理机制可以是复杂。

摩擦是物体的反对运动,当它与表面接触时的力量。在微观层次上,它是表面粗糙度引起的材料在接触和分子间相互作用。但人可以克服这支部队由是大小相等的外部力量的应用。

这个视频的目标是演示如何衡量在实验室设置对象横向滑跌斜面的摩擦。

到议定书 》 之前,让我们重温背后的摩擦力的概念。首先,你需要知道有两种类型的摩擦-动力学摩擦、 静摩擦。

要理解动力学摩擦,想象你是在橡胶管穿过冰无限水平场滑动。

虽然冰可能被视为一个光滑的表面,如果我们看看在微观的层次,有引起摩擦的两个表面之间复杂的相互作用。这些交互作用取决于表面粗糙度和有吸引力的分子间力。

此动力学的摩擦力的大小等于系数的动力学摩擦,或 μK,取决于材料表面相结合和正常的力或推表面与对象一起的 Fnorm 产品。

Fnorm 行为支持的对象,是垂直于界面。在这种情况下,自管在水平的地面上,Fnorm 是平等和重力,是镁的对面。因此,如果你知道你与管,加起来的重量和动力学摩擦系数橡胶和冰,我们可以很容易计算摩擦力。

动力学摩擦可以将一些管的动能转换成热能,也会减少管最终使它休息的势头。

现在,这是摩擦的当静摩擦-其他类型-进场时。这个摩擦力反对运动的一个静态对象,并可以通过施加外力计算。所施加的力,最终移动对象,揭示了最大的静力.

最大的静力计算公式是一个动力学摩擦,相同但静摩擦系数 μ S 的系数是通常大于 μK 为材料表面组合并不相同。

另一种方式来克服的最大静态力是通过增加表面的边坡。在一定的倾角,称为角的安宁或者 θR,顺着斜坡的拉力将等于静摩擦力和管将开始滑落。这是的倍重力的休止角的正弦值的拉力等于最大的静力,是微秒时间产品的m、 g和 θR 的余弦值。通过重新排列这个方程,我们可以计算静摩擦系数。

既然我们已经学会了摩擦的原则,让我们看看如何应用这些概念来实验计算的部队和动力学和静态摩擦力系数。本实验包括大规模、 部队规模、 两个金属锅与称为块 1 和 2 的不同摩擦系数、 可调倾斜平面,两个 1000 克的重量和量角器。

向每个块中添加 1000 克重量和使用规模来衡量加载块的群众。

连接后部队规模,1 座,拉规模水平,并注意力阅读,只是在块开始幻灯片之前。记录这个最大的静摩擦力,并重复这种测量五次获得多个数据集。执行相同的程序,使用 2 块和记录这些值。

下一步,与连接 1 座,拉动规模以恒定的速度,注意动摩擦的力量规模力量在仪表上。重复此测量五次获得多个数据集。再次,执行相同的程序,使用 2 块和记录这些值。

现在,地方上块 2 块 1,在恒定的速度来确定动力学摩擦力拉规模。重复五次这种测量和计算的平均值。然后执行相同的程序与上块 1 块 2。

接下来的实验中,块 1 这样较小的表面区域面临表转身将它附加到部队规模。现在测量静摩擦力作为前的之前块开始滑动,通过力的注意。重复此测量五次获得多个数据集。

最后一个实验,放可调倾斜平面与最初在零度角块 1。慢慢地提高飞机的视角,使用量角器来确定的角块的开始处的滑动。再次,重复此测量五次获得多个数据集和执行相同的程序,使用 2 块。

对于水平表面上进行的实验,块的正常受力等于重量,即质量乘以g。因为块 1 和 2 的两个静态和动态摩擦实验的质量是相同的 Fnorm 是四个情况都一样。使用测量的力值的平均值的各种实验,和两个摩擦的公式,可以计算摩擦系数。

不出所料,静摩擦系数大于动摩擦的系数。此外,两个街区的相应系数是不同的因为他们每个人都拥有不同的表面粗糙度。

在堆叠的模块实验中,我们知道,所以我们可以计算新的 Fnorm,这两种情况下的身上就增加一倍质量。我们已经知道 μk 与表面接触块。使用此我们可以计算动力学摩擦力,其中吻合被测力试验过程中。

摩擦力测量后在改变方向块 1 表明接触的表面面积并不影响摩擦力。计算和实测部队之间差异均符合相关的同时保持一个恒定的速度阅读力规模的估计错误。

斜面实验,测定了休止角。使用这个角度来看,可以确定的静摩擦力系数,和在这里值媲美系数测量从水平滑动测量。

研究摩擦是重要的几个应用程序,它可以是非常有益或一种现象,必须尽量减少。

它是为汽车轮胎生产企业,要研究摩擦,非常重要的因为它允许轮胎获得道路上的牵引。因此,当下雨时,水和残余油的道路上大大减少摩擦系数,使滑动和事故更有可能。

虽然工程师想要增加用于汽车轮胎的摩擦,为发动机和机械一般他们想减少它,如金属间的摩擦可以产生热量和损害他们的结构。因此,工程师们不断研究可能有助于降低两个表面之间摩擦系数的润滑剂。

你刚看了摩擦的朱庇特的简介。现在,您应该了解因素贡献大小的摩擦、 不同类型的摩擦和支配它的物理机制。一如既往,感谢您收看 !

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