“功”“过”各半的摩擦
在我们的日常生活中,我们到处都在处理摩擦。提到摩擦,人们通常会联想到磨损、发烧等。事实上,这种对摩擦的理解并不全面。
两个物体相互接触,在接触面上产生的阻止物体相对运动的力称为摩擦力。
事实上,摩擦并不总是针对人的,它常常默默地帮助人。没有摩擦力的帮助,人们走路变得非常困难。这辆车也跑不了。想想在冰上移动或行走,这让我们不得不再次认识到摩擦。
如果你站在非常光滑的冰上,你想移动。当你用力向前推你的左脚时,有许多力在你的身体内传递,但归根结底,好像你的脚受到两种力的作用,一种力F1向前推你的左脚,另一种力F2。把你的右脚放回去。两个力F1和F2大小相等,方向相反。当你的身体保持原位时,它们可以分开你的脚。如果是在粗糙的表面上,作用在右脚上的力F2通过作用在右脚的脚底上的摩擦力F3来平衡(完全平衡或部分抵消),而作用在左脚上的力F1(左脚向前移动,与空气中的地面没有摩擦)向前推动左脚,并且整个身体的重心相应地向前移动。在摩擦力的帮助下,左脚和右脚交替进行上述过程,人向前移动。
没有摩擦,我们的世界和生活将会极其悲惨。人们不仅不能走路,车辆不能移动,甚至连吃饭穿衣都成了问题:大米会从我们的嘴里滑落,衣服不能被抓住或穿,人们不能得到工具和文具,各种工作和劳动什么也没有完成,不工作就意味着生存受到威胁。如果没有摩擦力,对于质量小的物体,也会显示出非常小的万有引力。地球上所有的物体都会像液体一样滚动和滑动??在这样的世界里,人类无法生存。因此,人们在日常生活和生产中不仅依赖摩擦,而且还经常试图增加有益的摩擦。
如果你穿橡胶底运动鞋来防止爬山时滑倒;当汽车在结冰的路面上行驶时,路面应该撒上矿渣或沙子,或者在汽车的轮胎上安装防滑链。
一切都分为两部分。我们刚刚介绍的是作为人类助手的摩擦的一面。然而,有时摩擦确实会给我们带来一些麻烦。例如,在各种机器和车辆中有许多旋转和滑动部件。当它们旋转时,机器会因摩擦而发热,甚至烧毁机器。
摩擦是由相互接触的两个表面的不均匀性引起的。当一个物体在另一个物体上滑动时,两个物体的凸起部分相互“咬”在一起,阻碍了运动。
利用与摩擦相关的物理知识,我们可以更好地指导实际活动。例如,如果我们需要增加有利的摩擦,我们可以增加两个物体之间的接触面积,增加接触面的粗糙度。为了减少有害的摩擦,可以使用润滑剂或减少物体之间的接触面积,并且滑动可以变成滚动。
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