浅析摩擦力的利与弊
一、研究目的 据统计,2015年世界各国汽车总产量乘用车6853万辆,商用车2224万辆,世界各国汽车总销量8967万辆,汽车走进了生活,但也面临着能源浪费的问题。在现代汽车中,发动机所提供的功率有20%用来克服摩擦;飞机的活塞式发动机有10%的功率被摩擦损耗,最为先进的涡轮式喷气发动机也因其摩擦损耗掉2%的功率,其中包括机械固件的滚动摩擦和滑动摩擦,摩擦产生的热量处理等,都...更多
摩擦力是两个表面接触的物体在有相互运动或有运动趋势时互相施加的一种物理力。广义地来说物体在液体和气体中运动时也受到摩擦力。
以狭义定义来说:两个互相接触的物体之间有弹力,当它们要发生相对运动或有相对运动趋势时,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。
产生摩擦力条件有:①物体之间相互接触;②物体间有相互挤压作用;③物体接触面粗糙;④物体间有相对运动趋势或相对运动。
一、增大摩擦力的方法
人走路时要利用鞋底与地面间的摩擦,这个摩擦就是有益的,为了增大摩擦,鞋底上有凹凸不平的花纹,使接触面粗糙些。
要让制动后的汽车快点停下来,就要利用轮胎与地面间的摩擦力,下雪天路滑,摩擦力小,刹车时不容易停住,因而容易发生交通事故。为了减少这类事故的发生,人们在轮胎上弄了凹凸不平的花纹,在下雪时还在马路上撒上灰渣,用来增大摩擦,防止车子打滑。
体操运动员或举重运动员在比赛之前,手上要抹上碳酸镁粉,为了增大摩擦力、防滑。
拔河比赛增大与地面的摩擦力就成了胜负的关键。穿上鞋底有凹凸花纹的鞋子,能够增大摩擦;而且队员的体重越重,对地面的压力会越大,摩擦力也会增大。
以上都是有益摩擦对人们的帮助,所以我们要合理利用并要想办法增大这些有益摩擦。
增大摩擦的方法:
①增大接触面粗糙程度;
②增大压力;
③化滚动摩擦为滑动摩擦。
二、减小摩擦力的方法
在汽车中,20%的功率是用来克服摩擦;飞机上的活塞式发动机由于摩擦损耗的功率达到10%,就是最先进的涡轮喷气发动机也要为克服摩擦损耗2%的功率。但更为严重的是,摩擦还会造成机器零部件的磨损。据报道,英国在这方面损失每年要超过20亿美元。
摩擦还会使航空和航天器过度发热,这是现代科技遇到的一个难题。当飞机着陆的时候,闸阀和闸轮会摩擦产生红热现象,这样的高温使机闸材料变软、变质,一幅价格昂贵的闸瓦和闸轮,往往只使用了几次就报废了。
风扇转轴要做得很光滑,可以减小摩擦,减小能量的损耗。
古时候的车,轮和轴之间直接摩擦很容易损坏,现在轮和轴之间有了轴承,目的是减少摩擦,使车开快了也不容易损坏。
钟表加油可以减少摩擦力,让钟表走时更准确。
滑冰场上,工作人员经常打扫冰面使它平整,可以减少摩擦,加快滑冰速度。
因此,减小这些摩擦所带来的损耗,是我们需要研究的问题。
减小摩擦的方法是:
①用滚动摩擦代替滑动摩擦;
②使接触面分离;
③减小压力;
④减小物体接触面的粗糙程度。
三、摩擦力的利弊
摩擦力的摩擦力的好处:
1、滑动摩擦:可以产生人们需要的反作用力。
例如:鞋子与地面摩擦,使人前进,轮胎与地面摩擦,汽车开动,刷子刷地板,污垢去除。
2、滚动摩擦:减小摩擦时产生的磨损作用。
例如:自行车轮轴里的小滚珠,古代搬运重物时滚木的使用。
3、静摩擦:固定物体,防止物体在受其他力的影响时产生的运动。
例如:筷子夹起食物,游戏机的机械臂夹起娃娃,打结的绳子。
摩擦力的坏处:
1、滑动摩擦:造成物体的磨损。
例如:轮胎,零部件的磨损,粉笔的磨损。
2、滚动摩擦:不能产生足够大的反作用力。
例如:穿溜冰鞋的时,很难拖动一件物体。
3、静摩擦力:增大运动时的阻力。
例如:生锈的车轮无法转动。