摩擦角與自鎖現(xiàn)象

1、摩擦角與自鎖現(xiàn)象12021-11-12 摩摩 擦擦 角角 和和 自自 鎖鎖 現(xiàn)現(xiàn) 象象 摩擦角與自鎖現(xiàn)象22021-11-12一、摩擦角一、摩擦角 1支承面的全約束力支承面的全約束力 當(dāng)有摩擦?xí)r，支承面對平衡物體的作用當(dāng)有摩擦?xí)r，支承面對平衡物體的作用力包含支持力力包含支持力FN和切向靜摩擦力和切向靜摩擦力Ff。 摩擦角與自鎖現(xiàn)象32021-11-12這兩個分力的矢量和：這兩個分力的矢量和：FRA = FN + Ff 。 稱為支承面的稱為支承面的全被動力全被動力，它的作用線與接觸，它的作用線與接觸面的公法線成一偏角面的公法線成一偏角 ，如圖所示。，如圖所示。 摩擦角與自鎖現(xiàn)象42021-11-

2、122摩擦角摩擦角 當(dāng)物塊處于當(dāng)物塊處于時，靜摩擦力達時，靜摩擦力達到確定的最大值，偏角到確定的最大值，偏角 也達到最大也達到最大值值 。 摩擦角與自鎖現(xiàn)象52021-11-12 全全被動力被動力與法線間的夾角的最大值與法線間的夾角的最大值 ，稱為，稱為摩摩擦角擦角。 即：摩擦角的即：摩擦角的正切正切等于靜摩擦因數(shù)。等于靜摩擦因數(shù)。 摩擦角與摩擦因數(shù)一樣，都是表示材料表面性質(zhì)摩擦角與摩擦因數(shù)一樣，都是表示材料表面性質(zhì)的量。的量。 NFFtanmaxf摩擦角與自鎖現(xiàn)象62021-11-12 二、自鎖現(xiàn)象二、自鎖現(xiàn)象摩擦角與自鎖現(xiàn)象72021-11-12豎直面上物體自鎖示意圖豎直面上物體自鎖示意圖

3、F2F1F1F4F3F2xyfN水平面木塊自鎖示意圖水平面木塊自鎖示意圖摩擦角與自鎖現(xiàn)象82021-11-12物塊平衡時，靜摩擦力不一定達到最大值，物塊平衡時，靜摩擦力不一定達到最大值，可在零與最大值可在零與最大值F Fmax之間變化，所以全之間變化，所以全被被動力動力與法線間的夾角與法線間的夾角 也在零與摩擦角也在零與摩擦角 之間變化，即之間變化，即由于靜摩擦力不可能超過最大值，因此全由于靜摩擦力不可能超過最大值，因此全被被動力動力的作用線也不可能超出摩擦角之外，的作用線也不可能超出摩擦角之外，即全約束力必在摩擦角之內(nèi)。即全約束力必在摩擦角之內(nèi)。 摩擦角與自鎖現(xiàn)象92021-11-12 1自

4、鎖現(xiàn)象自鎖現(xiàn)象 如果作用于物塊的全部主動力的如果作用于物塊的全部主動力的 合力合力FR的作用線在摩擦角的作用線在摩擦角 之內(nèi)，之內(nèi)， 則無論這個力怎樣大，物塊必定保持則無論這個力怎樣大，物塊必定保持 靜止，這種現(xiàn)象稱為靜止，這種現(xiàn)象稱為自鎖現(xiàn)象自鎖現(xiàn)象。 摩擦角與自鎖現(xiàn)象102021-11-12在自鎖情況下，在自鎖情況下，主動力主動力的合力的合力F FR R 與法線間的夾與法線間的夾角角 ，因此，因此，F(xiàn) FR R 與與全被動力全被動力 F FRA 必能滿必能滿足二力平衡條件，足二力平衡條件， 且且 如圖如圖 所示。所示。 f f 摩擦角與自鎖現(xiàn)象112021-11-122不發(fā)生自鎖的條件不發(fā)

5、生自鎖的條件 如果全部主動力的合力如果全部主動力的合力 FR 的作的作 用線在摩用線在摩擦角擦角 之外，則無論這個力怎樣小，物塊一之外，則無論這個力怎樣小，物塊一定會滑動，這種現(xiàn)定會滑動，這種現(xiàn) 象稱為不自鎖現(xiàn)象。象稱為不自鎖現(xiàn)象。 摩擦角與自鎖現(xiàn)象122021-11-123利用摩擦角測定靜摩擦因數(shù)利用摩擦角測定靜摩擦因數(shù) 因為當(dāng)物塊處于臨界狀態(tài)時因為當(dāng)物塊處于臨界狀態(tài)時 求得摩擦因數(shù)，即求得摩擦因數(shù)，即 tantanf摩擦角與自鎖現(xiàn)象132021-11-12 4斜面的自鎖條件斜面的自鎖條件 摩擦角與自鎖現(xiàn)象142021-11-12一質(zhì)量為一質(zhì)量為m m的物塊恰好靜止在傾角為的物塊恰好靜止在傾角為斜面上?，F(xiàn)對斜面上?，F(xiàn)對物塊施加一個豎直向下的恒力物塊施加一個豎直向下的恒力F F，如圖所示。則物塊，如圖所示。則物塊 A A仍處于靜止?fàn)顟B(tài)仍處于靜止?fàn)顟B(tài) B B沿斜面加速下滑沿斜面加速下滑 C C受到的摩擦力不變受到的摩擦力不變 D D受到的