第五章 摩擦(H).ppt

C F A B O b a d 解: 由图示几何关系得 例 题 9 用几何法求解例4 ?f ?f §5-4 滚动摩阻的概念 F P FN Fs O A F P O A P F O A FR M P F FN Fs O A M F P O A Fs FN ′ d 保证滚子不滑动： 保证滚子不滚动： P F FN Fs O A M A C O1 FSA FNA MA MC FSC FNC P F A B C D O1 O2 r 解: （1）取滚子A为研究对象 已知：P，r ，?1 ， ?2 求：系统保持平衡时 Fmax 例题10 （2）取滚子B为研究对象，同理可得 B D O2 FSB FNB MA MD FSD FND （3）取平板为研究对象 P Fmax MA ′ FNA ′ FSA ′ MB ′ FNB ′ FSB ′ A B （3）取平板为研究对象 P Fmax MA ′ FNA ′ FSA ′ MB ′ FNB ′ FSB ′ A B 若已知：P =10kN, r =7.5cm, ?1 =0.2cm, ?2 =0.05cm。 代入上式解得 Fmax=0.167kN 结论与讨论 1. 摩擦现象分为 滑动摩擦 和 滚动摩阻 两类。 2. 滑动摩擦力是在两个物体相互接触的表面之间有相对滑动趋势或有相对滑动时出现的切向阻力。前者自然称为静滑动摩擦力，后者称为动滑动摩擦力。 （1）静摩擦力的方向与接触面间相对滑动趋势的方向相反，它的大小应根据平衡方程确定。当物体处于平衡的临界状态时，静摩擦力达到最大值，因此静摩擦力随主动力变化的范围在零与最大值之间，即 静摩擦定律：最大静摩擦力的大小与两物体间的正压力成正比 （2）动摩擦力的方向与接触面间相对滑动的速度方向相反，它的大小为 3. 摩擦角为全约束反力与法线间夹角的最大值，且有 当主动力的合力作用线在摩擦角之内时发生自锁现象。 4. 物体滚动时会受到阻碍滚动的滚动阻力偶作用。 本章作业 Page 85 习 题： 3-18，3-26，3-33。 第五章 摩擦 第 5 章 摩 擦 ※ 滑动摩擦 ※ 考虑摩擦时物体的平衡 ※ 摩擦角与自锁现象 ※ 结论与讨论 ※ 滚动摩阻 1. 接触表面的粗糙性 2. 分子间的引力 引 言 摩擦的分类 摩擦的机理 摩擦的利弊 按两物体的 相对运动形式 分，有滑动摩擦和滚动摩阻。 按两物体间 是否有良好的润滑，滑动摩擦又可分为干摩擦和湿摩擦。 几个有意义的实际问题 赛车起跑 为什么赛车运动员起跑前要将车轮与 地面摩擦生烟？ 几个有意义的实际问题 赛车结构 为什么赛车结构前细后粗；车轮前小后大？ ma Fw FN F 几个有意义的实际问题 台式风扇放在光滑的桌面上，风扇工作时将会发生什么现象？ 落地扇工作时又会发生什么现象？ 几个有意义的实际问题 采用什么办法，可以将左边轴的转动传给右边的轴？ 几个有意义的实际问题 §5-1 滑动摩擦 F P FN Fs P FN 两个表面粗糙的物体，当其接触表面之间有相对滑动趋势或相对滑动时，彼此作用有阻碍相对滑动的阻力——滑动摩擦力 ★ 静滑动摩擦力的大小必须由平衡方程确定 1. 静滑动摩擦力 F P FN Fs 静摩擦定律：最大静摩擦力的大小与两物体间的正压力成正比 3. 动滑动摩擦力 2. 最大静滑动摩擦力 §5-2 考虑摩擦时物体的平衡问题 ● 检验物体是否平衡； ● 临界平衡问题； ● 求平衡范围问题。 考虑摩擦的系统平衡问题的特点 1. 平衡方程式中除主动、约束力外还出现了摩擦力，因而未知数增多。 2. 除平衡方程外还可补充关于摩擦力的物理方程 Fs≤fsFN 。 除为避免解不等式，可以解临界情况，即补充方程 Fmax = fsFN 。 常见的问题有 ? P Q Fs FN 解：取物块为研究对象，并假定其平衡。 解得 已知：Q=400N，P=1500N，fs=0.2，f = 0.18。 问：物块是否静止，并求此时摩擦力的大小和方向。 例 题 1 物块不可能静止，而是向下滑动。 此时的摩擦力应为动滑动摩擦力，方向沿斜面向下，大小为 P P P P F F 1 2 4 3 Fs Fs P F 1 Fs F12 FN1 解：（1）取整体为研究对象 Fs=20N （2）取书1为研究对象 已知： P=10N， fs1 =0.1， fs2 = 0.25。 问：要提起这四本书需加的最小压力。 例