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滑動摩擦

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滑動摩擦,指接觸面粗糙的物體相互接觸擠壓且相對滑動時產生的阻礙相對運動的現象,對應的力稱為滑動摩擦力

滑動摩擦產生的條件

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  1. 有相對滑動的運動。
  2. 兩物體接觸面相互擠壓,在擠壓處有彈力產生。
  3. 接觸面粗糙。絕對光滑的接觸面雖不存在但是在很多的科學假想、猜測等情況中有可能會假設接觸面絕對光滑。

滑動摩擦力的大小

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滑動摩擦力與正壓力成正比。滑動摩擦力的計算公式為

其中等於滑動摩擦力,為滑動摩擦係數,為正壓力。

公式中各項的說明

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  1. 屬於彈力,並不是總等於物體的重力,需要結合運動情況和平衡條件加以確定。
  2. 動摩擦因數是比例常數,它的數值跟相互接觸的接觸面的材料和接觸面的情況(如粗糙程度、乾濕程度、溫度等)有着密切的關係。動摩擦係數是兩個力的比值,因此沒有單位。
  3. 在一定的速率範圍內,滑動摩擦力的大小與物體相對運動的速度以及接觸面的面積大小無關
  4. 滑動摩擦力可以做正功也可以做負功,取決於滑動摩擦力的方向與物體對參考系的位移之間的夾角。滑動摩擦力作用所產生的內能(通常表現為溫度升高)則為滑動摩擦力與兩物體相對的位移的乘積。
  5. 滑動摩擦力總是比最大靜摩擦力要小。

幾種材料之間的動摩擦因數

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幾種材料之間的動摩擦因數(皆為近似數)
材料 動摩擦因數
鋼-鋼 0.25
木-木 0.30
木-金屬 0.20
皮革-鑄鐵 0.28
鋼-冰 0.02
木-冰 0.03
橡皮輪胎-路面(干) 0.71

參見

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