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摩擦系数为什么基本不超过1?

来源:学生作业帮 编辑:神马作文网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/11/11 20:53:35
摩擦系数为什么基本不超过1?
摩擦系数为什么基本不超过1?
摩擦力产生在两个接触表面之间.我们用肉眼看到的光滑固体表面,当用放大镜观察时,就会发现其表面是凸凹不平的,好像布满了高峰山谷一般.当两个物体相互接触时,摩擦是接触表面原子之间的附着力引起的.摩擦系数μ等于摩擦力f与法向正压力N的比值,即μ=f/N.
可以看到,摩擦力f决定于接触表面原子之间的相互作用力 以及存在着这样相互作用力的原子的数量,而与正压力N并无很直接的关联.
因此从理论上讲,摩擦力有大于正压力的可能性,摩擦系数μ有大于1的可能性.
但是从实践上讲,自然界中不同物质之间的滑动摩擦系数μ很少有大于1的场合.其原因在于 滑动会影响相互接触原子的数量以及它们之间的相互作用力.
曾有人测算过 F1赛车止动时,轮胎与地面之间的摩擦系数,该系数值达到了2.83.这曾被引用为滑动摩擦系数大于1的一个罕见实例.但是大家知道,车轮胎的表面形状,即使肉眼看上去 也是凹凸不平的,因此使车静止下来的力量不仅是只有摩擦力,还有凹凸形状所引起的纯阻力.标准严格意义的滑动摩擦应该是指 肉眼看上去近乎光滑的接触表面内的原子之间相互作用.到目前为止,还没有发现那样2种材料,其间的 滑动摩擦系数 大于1.但是需要强调,尽管没有滑动摩擦系数大于1的好的实例,然而从理论上讲,滑动摩擦系数是可以大于1的.在中学教材中,所以物理题目都不是脱离实际的,所以滑动摩擦系数都是小于1的.
虽然没有 滑动摩擦系数大于1的好的实例,但是静摩擦系数大于1的例子却比比皆是.例如我们经常能看到 一个物体静止在倾角大于45度的斜面上 的例子.很容易计算出,这种场合的 静摩擦系数 是大于1的.另外美国C ·基特尔等著的《伯克利物理学教程》第一卷《力学》上有一表格记载有:铜与铜静摩擦系数是1.6,橡皮与固体静摩擦系数是1.0 4.0 .以上均可表明摩擦系数可以等于或大于1.