字词 | 摩擦角 |
类别 | 中英文字词句释义及详细解析 |
释义 | 摩擦角 摩擦角mocajao同静摩擦系数μs密切相关的物理量。当放置在斜面上的物体不会自行下滑时,斜面对于水平面的最大倾角就是该物体与斜面这一对材料之间的摩擦角,用ᵠ表示。瑞士科学家L.欧拉证明了tgᵠ=μs。因此测量ᵠ的值就可得出相应于物体与斜面这一对材料之间的静摩擦系数μs。我们把物体受到的最大静摩擦力fsmax与支持力N的合力称为接触面的全反力R,因此摩擦角ᵠ又可定义为R与NR之间的夹角,其正切值为tgᵠ=|fsmax|/|N|。以N的方向为轴,以摩擦角ᵠ的两倍为顶角、R为母线所构成的圆锥称为摩擦锥,如图1所示。 图 1 可以证明,当作用在物体上的外力的合力在摩擦锥内部,则无论外力多大,物体相对于接触面保持静止,不发生相对滑动。这种现象称为自锁。物体A放在倾角为θ的斜面上处于静止状态,可认为A受到重力mg和全反力RA(斜面的支持力与静摩擦力的合力)的作用而平衡。此时必须满足θ≤ᵠ或θ≤arctgμs,物体处于自锁状态。在A物体上加放多大的重物,A也不会滑动。自锁现象在机械工程中得到广泛的应用,如螺旋千斤顶,它是由丝杆A与螺纹槽B组成的,如图2。推动手柄D,可使螺杆A上升,顶起重物E,起重后重物不会下降。这是因为螺纹槽B相当于斜面,螺杆A(包括重物)相当于放在斜面上的重物,当螺纹的倾角θ小于摩擦角ᵠ时产生了自锁,因此再重的物体也不会下降。堆放砂石等松散物料时,自然形成的坡面的倾角不可能大于摩擦角。 图 2 ☚ 滚动摩擦 气垫 ☛ 摩擦角物体之间有滑动摩擦时,支承面对平衡物体的法向反力和最大静摩擦力的合力与接触面公法线的夹角。摩擦角的正切正好等于最大静摩擦系数。如果全部主动力的合力的作用线在摩擦角之外,则无论该力怎样小,物体一定会滑动。如果合力的作用线在摩擦角之内,则无论该力多么大,物体必保持静止,这种现象称为“自锁”。 |
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