[理学]理论力学第七版第四章.ppt

* 第四章摩 擦 摩擦 滑动摩擦 滚动摩擦 两个表面粗糙的物体，当接触表面之间有相对滑动或相对滑动的趋势时，彼此作用有阻碍相对滑动的现象，即滑动摩擦 第四章 摩擦 滑动摩擦力 静滑动摩擦力的特点 方向：沿接触处的公切线， 与相对滑动趋势反向； 大小： （库仑摩擦定律） §4–1 滑动摩擦 大小： （对多数材料，通常情况下） 动滑动摩擦的特点 方向：沿接触处的公切线， 与相对滑动趋势反向； §4–1 滑动摩擦 摩擦力是一种约束力？ 共同点：都是被动力；阻碍物体的位移；随主动力的变化而变化。 §4–1 滑动摩擦 不同点：约束力一直平衡主动力； 摩擦力不随主动力的增大无限增大，有一个临界状态。 一般情况下，摩擦力是物体在接触面公切线方向的一个分力。 1 摩擦角 ---全约束力 物体处于临界平衡状态时，全约束 力和法线间的夹角---摩擦角 全约束力和法线间的夹角的正切等于静滑动摩擦因数． 摩擦锥 §4–2 摩擦角和自锁现象 测定摩擦系数的一种简易方法 §4–2 滑动摩擦角与自锁现象 2 自锁现象 §4–2 滑动摩擦角与自锁现象 1 如果合力作用线在摩擦角之内，则无论这个力多大，物体必保持静止——自锁现象 2 如果合力作用线在摩擦角之外，则无论这个力多小，物体必滑动 斜面自锁条件 §4–2 滑动摩擦角与自锁现象 斜面自锁 螺纹自锁条件： §4–2 滑动摩擦角与自锁现象 仍为平衡问题，平衡方程照用，求解步骤与前面基本相同． 几个新特点 2 严格区分物体处于临界、非临界状态； 3 因 ，问题的解有时在一个范围内。 1 画受力图时，必须考虑摩擦力； 4 在临界状态下求解有摩擦的平衡问题时，补充方程中必须根据运动趋势正确判定摩擦力的方向，不能任意假设。 §4–3 考虑滑动摩擦时物体平衡问题 已知： 水平推力 的大小． 求： 使物块静止， 例题4-1 画物块受力图 推力为 使物块有上滑趋势时， 解： 取隔离体 例题4-1 建立坐标系 设物块有下滑趋势时，推力为 取隔离体 例题4-1 画物块受力图 建立坐标系 解: 物块有向上滑动趋势时 用几何法求解 例题4-1 利用三角公式与 物块有向下滑动趋势时 例题4-1 求： 挺杆不被卡住之 值. 已知： 不计凸轮与挺杆处摩擦，不计挺杆质量； 例题4-2 解： 取挺杆，设挺杆处于刚好卡住位置. 挺杆不被卡住时 例题4-2 解： 用几何法求解 例题4-2 求： 制动鼓轮所需铅直力F. 已知：物块重 P,鼓轮重心位于 处，闸杆重量不 计， ，各尺寸如图所示. 例题4-3 解： 分别取闸杆与鼓轮 设鼓轮被制动处于平衡状态 对鼓轮， 对闸杆， 且 而 解得 例题4-3 （2）能保持木箱平衡的最大拉力. （1）当D处拉力 时，木箱是否平衡? 求： 已知： 均质木箱重 例题4-4 解： （1）取木箱，设其处于平衡状态. 而 因 木箱不会滑动； 又 木箱无翻倒趋势. 木箱平衡 例题4-4 （2）设木箱将要滑动时拉力为 又 设木箱有翻动趋势时拉力为 最大拉力为 例题4-4 静滚动摩阻（擦） §4–4 滚动摩阻（擦）的概念 最大滚动摩阻（擦）力偶 §4–4 滚动摩阻（擦）的概念