hệ số ma sát

Bách khoa toàn thư banh Wikipedia

Bạn đang xem: hệ số ma sát

Trong vật lý cơ học tập, ma sát là 1 trong loại lực cản xuất hiện tại trong số những mặt phẳng vật hóa học, ngăn chặn Xu thế thay cho thay đổi vị trí kha khá thân thuộc nhì mặt phẳng. (Nói đơn giản và giản dị là những lực ngăn trở hoạt động của một vật, tạo nên vày những vật xúc tiếp với nó, được gọi là lực quái sát.)

Lực quái sát thực hiện gửi hóa động năng của hoạt động kha khá trong số những mặt phẳng trở thành tích điện ở dạng không giống. Việc gửi hóa tích điện thông thường là vì va vấp va thân thuộc phân tử của nhì mặt phẳng tạo nên hoạt động nhiệt độ hoặc thế năng dự trữ vô biến dị của mặt phẳng hoặc hoạt động của những electron, được thu thập một trong những phần trở thành năng lượng điện năng hoặc quang đãng năng. Trong phần đông tình huống vô thực tiễn, động năng của những mặt phẳng được gửi hóa đa phần trở thành nhiệt độ năng.

Về thực chất vật lý cơ, lực quái sát xuất hiện tại trong số những vật thể vô cuộc sống thường ngày là lực năng lượng điện kể từ, một trong những lực cơ phiên bản của ngẫu nhiên, trong số những phân tử, nguyên vẹn tử.

Có thể xấp xỉ lực quái sát tỷ trọng với lực xay nhì mặt phẳng lên nhau, áp lực nặng nề F0 vuông góc với nhì mặt phẳng, và hệ số ma sát, k, trong số những vật liệu:

Phân loại[sửa | sửa mã nguồn]

Có phụ vương loại lực quái sát: quái sát trượt, quái sát nghỉ ngơi, quái sát lăn lóc.

Ma sát nghỉ[sửa | sửa mã nguồn]

Ma sát nghỉ (hay còn được gọi là quái sát tĩnh) là lực xuất hiện tại thân thuộc nhì vật xúc tiếp tuy nhiên vật này còn có Xu thế hoạt động đối với vật còn sót lại tuy nhiên địa điểm kha khá của bọn chúng ko thay cho thay đổi. Ví dụ như, lực quái sát nghỉ ngơi ngăn ngừa một vật lăm le trượt (chuẩn bị trượt tuy nhiên địa điểm kha khá vẫn ko thay cho thay đổi nhiều - thay cho thay đổi ít) bên trên mặt phẳng nghiêng. Hệ số của quái sát nghỉ ngơi, thông thường được ký hiệu là μt, thông thường to hơn đối với thông số của quái sát động. Lực thuở đầu thực hiện cho tới vật hoạt động thông thường bị ngăn trở vày quái sát nghỉ

Một ví dụ không giống về lực quái sát nghỉ ngơi là: lực quái sát nghỉ ngơi ngăn ngừa tạo cho bánh xe cộ Khi mới nhất phát động lăn lóc ko được nhanh chóng như Khi nó đang hoạt động. Mặc mặc dù vậy Khi bánh xe cộ đang được hoạt động, bánh xe cộ vẫn Chịu đựng thuộc tính của lực quái sát động. Cho nên lực quái sát nghỉ ngơi to hơn lực quái sát động.

Lực quái sát nghỉ ngơi hỗ trợ cho vật không trở nên thuộc tính vày lực không giống.

Giá trị lớn số 1 của lực quái sát nghỉ ngơi, Khi vật chính thức hoạt động, hoặc quái sát nghỉ ngơi cực kỳ đại[1][2], được xem vày công thức:

F = F0kt

với:

kthệ số ma sát tĩnh.
F0 là lực thuộc tính tuy nhiên vật thuộc tính lên phía trên mặt phẳng

Ma sát động[sửa | sửa mã nguồn]

Ma sát động xuất hiện tại Khi một vật hoạt động đối với vật còn sót lại và sở hữu sự cọ xát thân thuộc bọn chúng. Hệ số của quái sát động thông thường nhỏ rộng lớn hệ số ma sát nghỉ ngơi. Mỗi loại quái sát động lại sở hữu một ký hiệu không giống nhau:

Các loại quái sát động:

  • Ma sát trượt xuất hiện tại Khi nhì vật thể trượt bên trên nhau. Lực quái sát trượt ngăn trở thực hiện cho tới vật cơ ko trượt nữa. Ví dụ như đẩy một cuốn sách bên trên mặt mũi bàn
  • Ma sát nhớt là việc tương tác thân thuộc một vật thể rắn và một hóa học lỏng hoặc một hóa học khí, ví như một vật thể dịch rời qua quýt môi trường thiên nhiên lỏng hoặc khí. Lực quái sát của bầu không khí thuộc tính lên máy cất cánh hoặc của nước thuộc tính lên trên người thợ thuyền lặn đều là những ví dụ về lực quái sát nhớt. Loại lực quái sát này không những xuất hiện tại bởi sự cọ xát - tình huống này tạo nên lực quái sát sở hữu phương trùng với tiếp tuyến của mặt phẳng xúc tiếp tương tự như lực quái sát trượt, tuy nhiên nó còn xuất hiện tại Khi sở hữu lực vuông góc với mặt phẳng xúc tiếp. Lực này hùn một trong những phần đáng chú ý (là một trong những phần cần thiết Khi véc tơ vận tốc tức thời của vật thể đầy đủ lớn) tạo thành quái sát nhớt. Chú ý rằng vô một số trong những tình huống, lực này tiếp tục nâng vật thể lên rất cao.
  • Ma sát lăn lóc là lực ngăn ngăn chặn lại sự lăn lóc của một bánh xe cộ hoặc những vật sở hữu dạng hình trụ bên trên mặt mũi phẳng phiu vày sự biến dị của vật thể và/ hoặc của bề mặt(có thể cũng ko nhất thiết là sở hữu hình dạng tròn). Lực quái sát lăn lóc nhỏ rộng lớn những lực quái sát động khác[3]. Hệ số quái sát lăn lóc thông thường có mức giá trị là 0,001[4]. Ví dụ nổi bật nhất của lực quái sát lăn lóc là việc dịch rời của bánh những loại xe cộ bên trên đường[5]

Ma sát trượt[sửa | sửa mã nguồn]

Lực quái sát là lực ngăn trở hoạt động của vật này đối với vật không giống. Lực quái sát xuất hiện tại thân thuộc mặt phẳng xúc tiếp của nhì vật và tùy theo mặt phẳng xúc tiếp, kích cỡ của áp lực nặng nề, ko tùy theo diện tích S xúc tiếp và vận tốc của vật.

Biểu thức:

Trong đó:

: kích cỡ của lực quái sát trượt (N)

Xem thêm: na3po4 ra nah2po4

: hệ số ma sát trượt

N: Độ rộng lớn áp lực nặng nề (phản lực) (N)

Đặc điểm của quái sát trượt[sửa | sửa mã nguồn]

  • Điểm ném lên vật sát mặt phẳng xúc tiếp.
  • Phương tuy vậy song với mặt phẳng xúc tiếp.
  • Chiều ngược với chiều hoạt động kha khá đối với mặt phẳng xúc tiếp.

Hệ số quái sát[sửa | sửa mã nguồn]

Hệ số quái sát ko nên là 1 trong đại lượng sở hữu đơn vị chức năng, nó biểu thị tỉ số của lực quái sát nằm trong lòng nhì vật bên trên lực thuộc tính đôi khi lên bọn chúng. Hệ số quái sát tùy theo vật liệu tạo sự vật; ví như, nước đá bên trên thép sở hữu hệ số ma sát thấp (hai vật tư hoàn toàn có thể trượt đơn giản dễ dàng bên trên mặt phẳng của nhau), cao su đặc bên trên mặt mũi đàng sở hữu hệ số ma sát lớn(hai loại vật tư ko thể đơn giản dễ dàng trượt bên trên mặt phẳng của nhau). Các hệ số ma sát hoàn toàn có thể ở trong vòng kể từ 0 cho đến một độ quý hiếm to hơn 1. Trong ĐK chất lượng tốt, lốp xe cộ trượt bên trên bê tông hoàn toàn có thể tạo nên hệ số ma sát với độ quý hiếm là 1 trong,7.

Lực quái sát luôn luôn trực tiếp sở hữu Xu thế ngăn chặn hoạt động (đối với lực quái sát động) hoặc Xu thế hoạt động (đối với quái sát nghỉ) thân thuộc nhì mặt phẳng xúc tiếp nhau. Ví dụ như, một hòn đá trượt bên trên băng vẫn Chịu đựng thuộc tính của lực quái sát động thực hiện lờ đờ này lại. Một ví dụ về lực quái sát ngăn chặn Xu thế hoạt động của vật, bánh xe cộ của một con xe đang được tăng cường Chịu đựng thuộc tính của lực quái sát phía vế phía trước; nếu như không tồn tại nó bánh xe cộ có khả năng sẽ bị trượt đi ra đàng sau. Chú ý rằng vô tình huống này lực quái sát ko ngăn chặn chiều hoạt động của phương tiện đi lại tuy nhiên nó ngăn chặn Xu thế trượt bên trên đàng của lốp xe xe cộ.

Hệ số quái sát là 1 trong đại lượng mang ý nghĩa thực nghiệm; nó được xác lập đi ra vô quy trình thử nghiệm chứ không cần nên kể từ đo lường và tính toán. Những mặt phẳng ráp sở hữu tài năng tạo thành những độ quý hiếm cao hơn nữa cho tới hệ số ma sát. Hầu không còn những vật tư thô kết phù hợp với nhau cho tới tao hệ số ma sát ở trong vòng kể từ 0.3 cho tới 0.7. Các độ quý hiếm ngoài tầm này thông thường hiếm hoi bắt gặp, tuy nhiên Teflon hoàn toàn có thể sở hữu hệ số ma sát thấp với độ quý hiếm là 0,04. Hệ số quái sát có mức giá trị không những xuất hiện tại vô tình huống cất cánh lên nhờ sở hữu kể từ ngôi trường. Cao su bên trên những mặt mũi xúc tiếp không giống thông thường sở hữu hệ số ma sát ở trong vòng 1,0 cho tới 2.0.

Một số hệ số ma sát[sửa | sửa mã nguồn]

Vật liệu Ma sát nghỉ ngơi, Ma sát trượt,
Khô và sạch Khô và sạch Đã bôi trơn
Nhôm 0,61 0,47[6]
Nhôm 1,5[7]
Vàng 2,5[7]
Bạch kim 3[7]
Bạc 1,5[7]
Gốm alumina 0,004 (ướt)[8]
BAM (Hợp gốm AlMgB14) 0,04–0,05[9] 0,02[10][11]
Đồng thau 0,35-0,51[6] 0,19[6] 0,44[6]
Gang 1,05 0,29[6]
Gang 0,85[6] 0,21[6]
Bê tông 1 0,3 (ướt) 0,6-0,85[6] 0,45-0,75 (ướt)[6]
Bê tông 0,62[12]
Đồng đỏ 0,68
Đồng đỏ 0,53 0,36[6]
Kính 0,9-1[6] 0,4[6]
Hoạt dịch ổ khớp người 0,01[13] 0,003[13]
Băng 0,02-0,09[14]
Polyethene 0,2[6][14] 0,2[6][14]
PTFE (Teflon) 0,04[6][14] 0,04[6][14] 0,04[6]
Thép 0,03[14]
Thép 0,04[6]-0.2[14] 0,04[6] 0,04[6]
Thép 0,74[6]-0.80[14] 0,16[14] 0,42-0,62[6]
Gỗ 0,2–0,6[6][12] 0,2 (ướt)[6][12]
Gỗ 0,25–0,5[6][12] 0,2 (ướt)[6][12]

Trong ĐK chắc chắn, một số trong những vật tư sở hữu hệ số ma sát cực kỳ thấp. Ví dụ như graphite (nhiệt phân sở hữu trật tự động cao) tuy nhiên hệ số ma sát là bên dưới 0,01.[15] Kiểu này được gọi là siêu láng.

Ứng dụng của quái sát vô cuộc sống thường ngày xã hội[sửa | sửa mã nguồn]

Lực quái sát hoàn toàn có thể được phần mềm nhằm thực hiện biến dị những mặt phẳng như vô nghệ thuật tấn công bóng, giũa gương, tô giũa,... Nó được dùng để làm hãm vận tốc những phương tiện đi lại giao thông vận tải, hoạt động năng của phương tiện đi lại trở thành nhiệt độ năng và một trong những phần động năng của Trái Đất.

Nhiệt năng sinh đi ra vày lực quái sát còn được phần mềm nhằm tấn công lửa, vô đá lửa, hoặc những công cụ tạo nên lửa của những người chi phí sử như theo đuổi một số trong những fake thuyết.

Giảm lực quái sát[sửa | sửa mã nguồn]

Lực quái sát cũng thực hiện nhiều tác động đôi lúc ngược với ước muốn. Nó ngăn trở hoạt động, thực hiện thất bay tích điện. Nó giũa ngót những khối hệ thống cơ học tập cho tới khi những khối hệ thống này bị biến dị vượt lên ngưỡng được cho phép của design. Nhiệt năng sinh đi ra vày lực quái sát hoàn toàn có thể thực hiện chảy hoặc đổi mới hóa học vật tư, thay cho thay đổi hệ số ma sát. Trong những tình huống vì vậy, hoàn toàn có thể vận dụng những cách thức thực hiện hạn chế quái sát liệt kê sau đây.

Chuyển quái sát trượt trở thành quái sát lăn[sửa | sửa mã nguồn]

Các vòng bi, gửi quái sát trượt trở thành quái sát lăn lóc, hùn hạn chế đáng chú ý quái sát trong những khối hệ thống cơ học tập.

Giảm quái sát tĩnh[sửa | sửa mã nguồn]

Đối với những đoàn xe lửa trước đó, Khi phát động, đầu tàu được đẩy thụt lùi, tạo nên khe hở trong số những toa tàu, trước lúc tiến bộ. Động tác này hùn đầu tàu kéo từng toa tàu một, chỉ nên ngăn chặn lực quái sát tĩnh của từng toa một khi.

Thay thay đổi bề mặt[sửa | sửa mã nguồn]

Việc dùng những hóa học dung dịch trơn, như dầu mỡ hoặc bột phàn nàn chì, trong số những mặt phẳng rắn có công năng hạn chế hệ số ma sát.

Hiện tượng siêu láng vừa mới được tò mò so với phàn nàn chì: một lượng cực kỳ nhỏ động năng bị gửi trở thành nhiệt độ năng dựa vào tương tác trong số những năng lượng điện tử và/hoặc xê dịch mạng nguyên vẹn tử.

Bôi láng âm học tập sử dụng tiếng động sẽ tạo đi ra tương tác hạn chế quái sát.

Xem thêm: cuso4+h2s

Xem thêm[sửa | sửa mã nguồn]

  • Lực

Tham khảo[sửa | sửa mã nguồn]

  • Tipler, Paul (1998). Physics for Scientists and Engineers. 1 (ấn phiên bản 4). W. H. Freeman. ISBN 1572594926.
  1. ^ “Engineering Mechanics Chapter V”. Truy cập ngày 21 mon 10 năm 2007.
  2. ^ Beer and Johnston (1996). Vector Mechanics for Engineers . McGraw-Hill. tr. 397–400. ISBN 0-07-005367-7.
  3. ^ Benjamin Silliman, Principles of Physics, Or Natural Philosophy, Ivison, Blakeman, Taylor & company publishers, trang 710 (1871)
  4. ^ Hans-Jürgen Butt, Karlheinz Graf, Michael Kappl, Physics and Chemistry of Interfaces, Wiley Publishers, trang 373, ISBN 3527404139 (2006)
  5. ^ [1] Lưu trữ 2020-05-26 bên trên Wayback Machine C. Michael Hogan, Analysis of Highway Noise, Journal of Soil, Air and Water Pollution, Springer Verlag Publishers, Netherlands, Volume 2, Number 3 / September, 1973
  6. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z “Friction Factors - Coefficients of Friction”. Bản gốc tàng trữ ngày một mon hai năm 2019. Truy cập ngày 27 tháng tư năm 2015.
  7. ^ a b c d http://mechanicalemax.blogspot.com/2016/03/tribology-introduction.html
  8. ^ “Ultra-low friction coefficient in alumina–silicon nitride pair lubricated with water”. Wear. 296: 656–659. doi:10.1016/j.wear.2012.07.030. Truy cập ngày 27 tháng tư năm 2015.
  9. ^ Tian, Y.; Bastawros, A. F.; Lo, C. C. H.; Constant, A. Phường.; Russell, A.M.; Cook, B. A. (2003). “Superhard self-lubricating AlMgB[sub 14] films for microelectromechanical devices”. Applied Physics Letters. 83 (14): 2781. Bibcode:2003ApPhL..83.2781T. doi:10.1063/1.1615677.
  10. ^ Kleiner, Kurt (ngày 21 mon 11 năm 2008). “Material slicker phàn nàn Teflon discovered by accident”. Truy cập ngày 25 mon 12 năm 2008.
  11. ^ Higdon, C.; Cook, B.; Harringa, J.; Russell, A.; Goldsmith, J.; Qu, J.; Blau, Phường. (2011). “Friction and wear mechanisms in AlMgB14-TiB2 nanocoatings”. Wear. 271 (9–10): 2111–2115. doi:10.1016/j.wear.2010.11.044.
  12. ^ a b c d e Coefficient of Friction Lưu trữ 2009-03-08 bên trên Wayback Machine. EngineersHandbook.com
  13. ^ a b “Coefficients of Friction of Human Joints”. Truy cập ngày 27 tháng tư năm 2015.
  14. ^ a b c d e f g h i “The Engineering Toolbox: Friction and Coefficients of Friction”. Truy cập ngày 23 mon 11 năm 2008.
  15. ^ Dienwiebel, Martin; và người cùng cơ quan (2004). “Superlubricity of Graphite” (PDF). Phys. Rev. Lett. 92 (12): 126101. Bibcode:2004PhRvL..92l6101D. doi:10.1103/PhysRevLett.92.126101.