滑動摩擦


簡介

“滑動摩擦”是一種在現實生活中無處不在的力。它幾乎存在於人類生活的方方面面,並影響著物體的運動,尤其是在物體在表面或地板上滑動時。“摩擦”大多是在地板或表面不完美或不光滑以致物體無法順利移動時產生的。“滑動摩擦”發生在物體在現實生活中在崎嶇的地板上滑動時遇到阻力時。

什麼是滑動摩擦?

“滑動摩擦”可以定義為一種“阻力”,當物體在表面上滑動時,它限制了物體的運動路徑。當物體與地面接觸時,“滑動摩擦”是造成其難以在地面上滑動的力(Jia ,2022)。例如,如果一個箱子放在一個崎嶇的地板上,由於不均勻的力,它無法輕鬆地在該地板上滑動。在這裡,“滑動摩擦”正在對物體在地板上平穩滑動產生阻力。

Sliding Friction

圖 1:滑動摩擦

由於其對物體運動路徑的阻力,“滑動摩擦”也稱為“動摩擦”。簡單來說,“滑動摩擦”是一種“動摩擦”,當“兩個表面”接觸並“相對移動”時產生(Sciencefacts,2022)。當“滑動摩擦”作用於物體時,用“FS = µSFn”表示。這裡,“FS”表示“滑動作用力”,“µS”表示“滑動摩擦係數”,“Fn”表示“法向力”。因此,當一個移動的物體被推過一個崎嶇的表面時,“滑動摩擦”力表現為一種阻力,它會對物體在地板上平穩移動產生摩擦。

Examples of sliding friction

圖 2:滑動摩擦的例子

“滑動摩擦”也可以定義為一種“阻力”,它阻礙了“兩個物體之間的運動”。這種力取決於“接觸表面的型別”,特別是“地板的表面光潔度”和“用於製造表面的材料”(Sciencefacts,2022)。例如,當一個人在地板上滑動一個箱子時,它與地板直接接觸並在其上滑動。在這裡,為了成功地將箱子推過地板,這個人必須“克服地板的阻力”。在這裡,“滑動摩擦”表現為一種“動摩擦”,限制了人們將箱子在地板上平穩推動。

滑動摩擦的特徵

“滑動摩擦”幾乎無處不在,尤其是在現實生活中,當力與阻力透過不同的動作產生時。當力作用於在表面上滑動的移動物體時,該力具有一些特徵。首先,“滑動摩擦”在很大程度上取決於它在作用於移動物體時所面臨的“接觸力”。除此之外,“滑動摩擦”涉及兩種不同的力,即“作用力”和與動作中移動物體相關的“法向力”(Jiang & Liu,2022)。然後,“運動方向”和“物體質量”等因素會影響物體的滑動及其阻力。

Characteristics of sliding friction

圖 3:滑動摩擦的特徵

從特徵上講,當“滑動摩擦”作用於移動物體時,它始終“小於靜摩擦”。這導致了“滑動摩擦”的另一個重要特徵的出現,即力對“材料性質”的依賴性(Sciencefacts,2022)。此外,“滑動摩擦”在現實生活中作用於物體時,在“接觸區域”表現為“自由力”(Elesa,2022)。它也阻礙了“物體的運動”,這使得它成為一種阻力,尤其是在物體以合法的力向“相反方向”滑動時。

影響現實生活中滑動摩擦的因素

“滑動摩擦”取決於與物體、表面以及作用於物體的力的大小相關的多個方面。最初,“滑動摩擦”受“物體變形”的影響。例如,當空氣或水等部件放置在杆等“固體表面”上時,它在特徵上取決於“道路的變形”(Geeksforgeeks,2022)。“滑動摩擦”還取決於物體被滑動到的表面的“光滑度或粗糙度”。簡單來說,如果表面光滑,則來自表面的阻力將不會基於“滑動摩擦”(Geeksforgeeks,2022)。另一方面,如果物體放在粗糙的表面上,由於地板的不平整性,它將經歷更多的“滑動摩擦”,因為它受到很大的阻力。

結論

“滑動摩擦”是一種常規力,當移動物體和阻力表面接觸時會施加。如果地板具有光滑的紋理,“滑動摩擦”看起來很平滑,但當地板粗糙時,“滑動摩擦”會阻礙物體的運動。在現實生活中,摩擦通常是由物體滑動到的表面的不平整度產生的。簡單來說,幾乎所有涉及表面和物體之間接觸的運動都是“滑動摩擦”的例子。

常見問題

Q1. 如何減少物體的滑動摩擦?

答:“滑動摩擦”可以透過在表面和物體之間“引入潤滑劑”來減少。它也可以透過使用諸如“滾珠軸承”之類的“滾輪”來減少,這遵循“滾動摩擦”力。

Q2. 哪些因素會增加滑動摩擦?

答:“增加重量”等因素會增加物體的“滑動摩擦”。例如,如果一個人一次推動兩個箱子,箱子的重量會增加物體的“滑動摩擦”。

Q3. 現實生活中滑動摩擦的一些例子是什麼?

答:“滑雪”、“開啟窗戶”、“汽車在冰上滑動”和“汽車在拐彎處打滑”等即時操作是“滑動摩擦”的一些例子。

更新於: 2023年8月22日

643 次檢視

開啟你的 職業生涯

透過完成課程獲得認證

開始學習
廣告