摩擦影响因素gydF4y2Ba

问题gydF4y2Ba

什么因素影响摩擦?gydF4y2Ba

材料gydF4y2Ba

• 大部头书(如教科书、茶几书)gydF4y2Ba
• 量角器gydF4y2Ba
• 冰块gydF4y2Ba
• 橡皮gydF4y2Ba
• 硬币gydF4y2Ba

过程gydF4y2Ba

1. 把书平放在桌子上。gydF4y2Ba
2. 把你的一个物体(冰块、橡皮或硬币)放在书上。gydF4y2Ba
3. 慢慢抬起书的一端(或书的封面)，直到物体开始滑动。当这种情况发生时，用量角器记录下书与桌子的角度。gydF4y2Ba
4. 对每个对象重复上述步骤。gydF4y2Ba物体从不同角度开始滑动吗?哪个物体以最小的角度开始滑动?最陡的吗?gydF4y2Ba
5. 把橡皮擦撕成不同大小的小块。把所有的碎片都放在书上，再倾斜一下。gydF4y2Ba它们都是从同一个角度开始滑动的吗?gydF4y2Ba这个角度与你为整个橡皮擦记录的角度相比如何?gydF4y2Ba
6. 把冰块打碎成小块(如果你把冰块放在一个有拉链的袋子里，用锤子敲几下，这很容易做到)。用冰块重复步骤5。gydF4y2Ba

结果gydF4y2Ba

冰块首先滑动，然后是硬币，最后是橡皮擦。把橡皮和冰块掰成小块，对物体开始滑动的角度没有太大影响。所有的碎片应该以大致相同的角度开始滑动。gydF4y2Ba

为什么?gydF4y2Ba

摩擦力不依赖于质量或表面积。真正重要的是所接触的材料的类型。物理学家用一个数字来描述摩擦力的强度，这个数字叫做gydF4y2Ba摩擦系数gydF4y2Ba．系数通常是一个介于0和1之间的数字;数值越大，摩擦力越强。系数也是独一无二的gydF4y2Ba一对gydF4y2Ba物体:例如，橡胶在冰上的摩擦系数与橡胶在木头上的摩擦系数不同。gydF4y2Ba

让事情变得更复杂一点，实际上有gydF4y2Ba两个gydF4y2Ba每对材料的系数，一个是物体运动时的系数另一个是物体静止时的系数。当一切都静止时，物体会有感觉gydF4y2Ba静态摩擦gydF4y2Ba．当它们移动时，gydF4y2Ba动摩擦gydF4y2Ba接管。动摩擦几乎总是比静摩擦小。这就是为什么让物体运动需要更多的力，而让物体保持运动则需要更少的力。gydF4y2Ba

在这个实验中，你必须不停地翻动书，直到重力大于摩擦力。这两种力都取决于书的角度。只要摩擦力更大，物体就不会移动。gydF4y2Ba

为了获得额外的学分，你可以使用你记录的角度来计算冰、硬币和橡皮擦的摩擦系数。看这个图，有两种力决定物体是否移动:摩擦力和重力。摩擦力是gydF4y2BaFgydF4y2Ba_fgydF4y2Ba＝gydF4y2Baμ毫克gydF4y2Ba因为gydF4y2BaθgydF4y2Ba,在那里gydF4y2Ba

• μgydF4y2Ba是摩擦系数，gydF4y2Ba
• 毫克ydF4y2Ba是质量，gydF4y2Ba
• ggydF4y2Ba重力加速度，和gydF4y2Ba
• θgydF4y2Ba是书的角度。gydF4y2Ba

重力是gydF4y2BaFgydF4y2Ba_ggydF4y2Ba＝gydF4y2Ba毫克gydF4y2Ba罪gydF4y2BaθgydF4y2Ba．当重力大于摩擦力时，物体开始滑动，或者gydF4y2Ba毫克gydF4y2Ba罪gydF4y2BaθgydF4y2Ba>gydF4y2Baμ毫克gydF4y2Ba因为gydF4y2BaθgydF4y2Ba．gydF4y2Ba

因为gydF4y2Ba毫克ydF4y2Ba而且gydF4y2BaggydF4y2Ba在不等式两边，它们消掉了。质量和重力不重要!gydF4y2Ba重要的是角度gydF4y2Ba．重新排列这个不平等，你会发现事情开始下滑的时候gydF4y2Ba棕褐色gydF4y2BaθgydF4y2Ba>gydF4y2BaμgydF4y2Ba．要计算每个物体的摩擦系数，取每个物体开始滑动的角度的正切值(即计算器上的TAN按钮)。在这里写下你的结果:gydF4y2Ba

系数如何比较?你注意到系数的值和它开始下滑的时间之间的关系了吗?gydF4y2Ba