一 : 摩擦的力量
在寒冷的冬天,同学们都会穿上厚厚的毛衣,这不,连续下了几天绵绵细雨,太阳终于肯出来看我们了,露出了久违的笑脸。我感觉背心有点燥热,连忙脱下毛衣,突然我被什么东西电了一下,随后听到了“啪啪”声,眼前冒出几点浅浅的蓝光。“哎哟!”我尖叫一声。妈妈从厨房飞奔过来,“我身上有电!”说完,我惊恐的望向妈妈。听完我的讲述,妈妈却像什么也没发生似的,哈哈笑开来了。我楞在在那里,像丈二和尚摸不着头脑,更加迷惑了。
妈妈告诉我,要知道为什么会这样?只要做一个小实验就能弄清楚其中的奥妙。我带着满脑子疑问,乖乖地跟在妈妈的后面准备实验。
实验用的材料实在简单,就一块直尺和一些细碎的小纸片,我有点不屑,就这两小家伙,有什么好实验的?妈妈好像看透了我的心思,“一会儿,我会教你变魔术,让直尺长手,抓起茶几上的纸片。”我的头像拨浪鼓摇个不停。怎么会?
在好奇心的怂恿下,我认真地听完妈妈给我讲的步骤,便迫不及待的拿起直尺在自己的头发上轻轻地摩擦了几下,然后将直尺在小纸片身上来回晃动着。淘气的小纸片却神气的躺在原地儿,傲慢地对这我傻笑:“没抓住我,呵呵!”我有点气馁了,只好把目光再次投向我的救命稻草。妈妈帮我分析了原因:由于我的摩擦力度不够,而且摩擦时间也短,所以没成功。在妈妈的鼓励下,我又信心十足。
我再次拿起直尺,在头发多的地方用力摩擦了10秒左右,快速地把直尺在小纸片头上晃动。这回,那些小家伙像着了魔似的,慢慢移向直尺,乖乖的被直尺吸了上来。一种成功的喜悦感油然而生。摩擦的力量真神奇啊!
原来,摩擦起电是一种接触又分离造成的正负电荷不平衡的过程,摩擦起电实质上市接触分离起电,很多物体都有可能由于摩擦或移动而产生静电。在我们的日常生活中经常会碰到这些现象:晚上脱衣服睡觉时,黑暗中会听到噼啪的声响,而且伴有蓝光,令人大惊失色;早上起来梳头时,头发会经常“飘”起来,越理越乱,让人心烦。这些现象都是体内静电对外“放电”的结果。
我的心和小纸片一样,被摩擦的力量深深地吸引住了。连同小纸片一起飞向科学的蓝天!
六年级:糖果猫的秋天
二 : 我对摩擦力的研究
【提要】
本文对摩擦力的类型,定义,摩擦力的大小,摩擦力的计算方法,产生摩擦力的条件进行了叙述。
【关键词】
摩擦力;定义;计算
【引言】
在现在的世界里,摩擦力无处不在。但是你们又有多少研究呢?笔者对此做了研究。下面展示笔者对此做的研究成果。
【摩擦力】
(1)定义:两个互相接触的物体,当它们要发生或已经发生相对运动时。就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫做摩擦力。
(2)物体之间产生摩擦力必须要具备以下三个条件:
第一,物体间相互接触、挤压
第二,物体间有相对运动趋势或相对运动
第三,物体间接触面是粗糙的
【滑动摩擦力】
(1)定义:当一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦叫滑动摩擦力。(2)大量实验表明,滑动摩擦力的大小只跟压力大小、接触面的粗糙程度相关。压力越大,滑动摩擦力越大;接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)滑动摩擦力是阻碍相互接触物体间相对运动的力,不一定是阻碍物体运动的力。即摩擦力不一定是阻力,它也可能是使物体运动的动力,要清楚阻碍“相对运动”是以相互接触的物体作为参照物的。“物体运动”可能是以其它物体作参照物的。如:实验中在木块上放一个砝码,用弹簧秤拉木块作匀速直线运动时,砝码是由于受到木块对它的静摩擦力才随木块一道由静止变为运动的。具体情况是:当木块受到拉力由静止向前运动时,砝码相对于木块要向后滑动,木块就给砝码一个阻碍它向后滑动的摩擦力,这个摩擦力的方向是向前的。所以砝码相对于木块没有滑动,这时的摩擦力就是静摩擦力。
(4)滑动摩擦力大小与物体运动的快慢无关,与物体间接触面积大小无关。
(5)研究实际问题时,为了简化往往采用“理想化”的做法,如某物体放在另一物体的光滑的表面上,这“光滑”就意味着两个物体如果发生相对运动时,它们之间没有摩擦。
【静摩擦力】
(1)静摩擦力:当物体与另一物体沿接触面的切线方向运动或有相对运动的趋势时,在两物体的接触面之间有阻碍它们相对运动的作用力,这个力叫摩擦力。若两相互接触,而又相对静止的物体,在外力作用下如只具有相对滑动趋势,而又未发生相对滑动,则它们接触面之间出现的阻碍发生相对滑动的力,谓之“静摩擦力”。
(2)静摩擦力的产生条件:
①接触面是粗糙的;
②两个物体互相接触且相互间有挤压;
③物体间有相对运动的趋势。
(3)静摩擦力的方向:
①方向:跟接触面相切,并且跟物体相对运动趋势方向相反。所谓的相对,是以施加摩擦力的施力物体为参考系的。
②相对运动趋势的方向的判定:假设接触面光滑没有摩擦力,看物体的相对运动方向,由此判定相对运动趋势的方向
(4)静摩擦力的大小:
①最大静摩擦力:静摩擦力存在最大值,称为最大静摩擦力。它等于使物体刚要运动所需要的最小外力。
②静摩擦力的大小不是一个定值,静摩擦力随实际情况而变,大小在零和最大静摩擦力Fm之间。其数值可由物体的运动状态确定。
静摩擦力是很常见的。例如,拿在手中的瓶子、毛笔不会滑落,就是静摩擦力作用的结果。能把线织成布,把布缝制成衣服,也是靠纱线之间的静摩擦力的作用。静摩擦力在生产技术中的应用也很多。例如,皮带运输机是靠货物和传送皮带之间的静摩擦力把货物送往别处。
三 : 我对摩擦力的研究
【提要】
本文对摩擦力的类型,定义,摩擦力的大小,摩擦力的计算方法,产生摩擦力的条件进行了叙述。
【关键词】
摩擦力;定义;计算
【引言】
在现在的世界里,摩擦力无处不在。但是你们又有多少研究呢?笔者对此做了研究。下面展示笔者对此做的研究成果。
【摩擦力】
(1)定义:两个互相接触的物体,当它们要发生或已经发生相对运动时。就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫做摩擦力。
(2)物体之间产生摩擦力必须要具备以下三个条件:
第一,物体间相互接触、挤压
第二,物体间有相对运动趋势或相对运动
第三,物体间接触面是粗糙的
【滑动摩擦力】
(1)定义:当一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦叫滑动摩擦力。(2)大量实验表明,滑动摩擦力的大小只跟压力大小、接触面的粗糙程度相关。压力越大,滑动摩擦力越大;接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)滑动摩擦力是阻碍相互接触物体间相对运动的力,不一定是阻碍物体运动的力。即摩擦力不一定是阻力,它也可能是使物体运动的动力,要清楚阻碍“相对运动”是以相互接触的物体作为参照物的。“物体运动”可能是以其它物体作参照物的。如:实验中在木块上放一个砝码,用弹簧秤拉木块作匀速直线运动时,砝码是由于受到木块对它的静摩擦力才随木块一道由静止变为运动的。具体情况是:当木块受到拉力由静止向前运动时,砝码相对于木块要向后滑动,木块就给砝码一个阻碍它向后滑动的摩擦力,这个摩擦力的方向是向前的。所以砝码相对于木块没有滑动,这时的摩擦力就是静摩擦力。
(4)滑动摩擦力大小与物体运动的快慢无关,与物体间接触面积大小无关。
(5)研究实际问题时,为了简化往往采用“理想化”的做法,如某物体放在另一物体的光滑的表面上,这“光滑”就意味着两个物体如果发生相对运动时,它们之间没有摩擦。
【静摩擦力】
(1)静摩擦力:当物体与另一物体沿接触面的切线方向运动或有相对运动的趋势时,在两物体的接触面之间有阻碍它们相对运动的作用力,这个力叫摩擦力。若两相互接触,而又相对静止的物体,在外力作用下如只具有相对滑动趋势,而又未发生相对滑动,则它们接触面之间出现的阻碍发生相对滑动的力,谓之“静摩擦力”。
(2)静摩擦力的产生条件:
①接触面是粗糙的;
②两个物体互相接触且相互间有挤压;
③物体间有相对运动的趋势。
(3)静摩擦力的方向:
①方向:跟接触面相切,并且跟物体相对运动趋势方向相反。所谓的相对,是以施加摩擦力的施力物体为参考系的。
②相对运动趋势的方向的判定:假设接触面光滑没有摩擦力,看物体的相对运动方向,由此判定相对运动趋势的方向
(4)静摩擦力的大小:
①最大静摩擦力:静摩擦力存在最大值,称为最大静摩擦力。它等于使物体刚要运动所需要的最小外力。
②静摩擦力的大小不是一个定值,静摩擦力随实际情况而变,大小在零和最大静摩擦力fm之间。其数值可由物体的运动状态确定。
静摩擦力是很常见的。例如,拿在手中的瓶子、毛笔不会滑落,就是静摩擦力作用的结果。能把线织成布,把布缝制成衣服,也是靠纱线之间的静摩擦力的作用。静摩擦力在生产技术中的应用也很多。例如,皮带运输机是靠货物和传送皮带之间的静摩擦力把货物送往别处。
【滚动摩擦】
一物体在另一物体表面作无滑动的滚动或有滚动的趋势时,由于两物体在接触部分受压发生形变而产生的对滚动的阻碍作用,叫“滚动摩擦”。
【摩擦力的计算】
计算摩擦力可用公式f=μn计算,式中的μ是摩擦系数,n是对表面的压力
【摩擦力的大小】
决定摩擦力的大小有两个因素:
(1)接触面的粗糙程度.
(2)表面受到的压力大小
【关于摩擦的本质】
(1)凹凸啮合说.是从15世纪至18世纪,科学家们提出的一种关于摩擦本质的理论,啮合说认为摩擦是由于互相接触的物体表面粗糙不平产生的.两个物体接触挤压时,接触面上很多凹凸部分就相互啮合.如果一个物体沿接触面滑动,两个接触面的凸起部分相碰撞,产生断裂、摩损,就形成了对运动的阻碍.
(2)粘附说.这是继凹凸啮合说之后的一种关于摩擦本质的理论.最早由英国学者德萨左利厄斯于1734年提出,他认为两个表面抛得很光的金属,摩擦会增大,可以用两个物体的表面充分接触时它们的分子引力将增大来解释.
上世纪以来,随着工业和技术的发展,对摩擦理论的研究进一步深入,到上世纪中期,诞生了新的摩擦粘附论.
新的摩擦粘附论认为,两个互相接触的表面,无论做得多么光滑,从原子尺度看还是粗糙的,有许多微小的凸起,把这样的两个表面放在一起,微凸起的顶部发生接触,微凸起之外的部分接触面间有10-8m或更大的间隙.这样,接触的微凸起的顶部承受了接触面上的法向压力.如果这个压力很小,微凸起的顶部发生弹性形变;如果法向压力较大,超过某一数值(每个凸起上约千分之几牛顿),超过材料的弹性限度,微凸起的顶部便发生塑性形变,被压成平顶,这时互相接触的两个物体之间距离变小到分子(原子)引力发生作用的范围,于是,两个紧压着的接触面上产生了原子性粘合.这时要使两个彼比接触的表面发生相对滑动,必须对其中的一个表面施加一个切向力,来克服分子(原子)间的引力,剪断实际接触区生成的接点,这就产生了摩擦.
人们通过不断实验和分析计算,发现上述两种理论提出的机理都能产生摩擦,其中粘附理论提出的机理比啮合理论更普遍.但在不同的材料上,两种机理的表现有所偏向:对金属材料,产生的摩擦以粘附作用为主,而对木材,产生的摩擦以啮合作用为主.实际上,关于摩擦力的本质,目前尚未有定论,仍在深入探讨之中.
【结论】
摩擦力有三种,滑动摩擦力;静摩擦力;滚动摩擦力。计算公式f=μn,μ=摩擦系数,n=对表面的压力。摩擦力的大小(1)接触面的粗糙程度(2)表面受到的压力大小。还有摩擦力的本质。
【致谢】
笔者的爸爸和妈妈。
【参考文献】
淄博市张店七中初一:柏皓
本文标题:摩擦力的分类-摩擦的力量
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