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摩擦力的定義及其公式:摩擦力是指物體在不光滑表面發生相對滑移或有相對滑移趨勢時所產生的相反作用力。其大小由兩個因素決定:垂直于接觸面的正壓力(FN)和摩擦系數(μ)。摩擦力的計算公式為 f = μ × Fn。1. 滑動摩擦力:滑動摩擦力公式 f = μ × Fn 中的說明:- FN代表接觸面間的彈力,它可以大于、等于或小于物體的重力G。- μ為滑動摩擦因數,它只與接觸面的材料和粗糙程度有關,而與接觸面積大小、接觸面相對運動的速度以及正壓力N無關。2. 靜摩擦力:靜摩擦力的大小與其他力有關,通常通過物體的平衡條件或牛頓第二定律來求解。靜摩擦力不與正壓力成正比。其大小范圍為 0 ≤ f靜 ≤ fm,其中 fm 為最大靜摩擦力,與正壓力有關。靜摩擦力的說明:- 摩擦力可以與物體的運動方向相同,也可以相反。- 摩擦力可以做正功,也可以做負功,或者不做功。- 摩擦力的方向總是與物體間相對運動的方向或相對運動趨勢的方向相反。- 靜止的物體可以受到滑動摩擦力的作用,而運動的物體可以受到靜摩擦力的作用。3. 滾動摩擦力:滾動摩擦力是指一個物體在另一個物體表面滾動時,由于兩物體在接觸部分受壓發生形變而產生的對滾動的阻礙作用。滾動摩擦力實質上是靜摩擦力的一種表現。接觸面越軟,形狀變化越大,滾動摩擦力也越大。一般情況下,滾動摩擦力遠小于滑動摩擦力。在交通運輸和機械制造工業中,滾動軸承的應用就是為了減少摩擦力。例如,火車的主動輪所受的摩擦力是推動火車前進的動力,而被動輪所受的靜摩擦力是阻礙火車前進的滾動摩擦力。總結:摩擦力是物體在不光滑表面發生相對滑移或有相對滑移趨勢時產生的相反作用力。其大小取決于垂直壓力和摩擦系數。通過改變這兩個值中的一個,摩擦力與另一個值成線性正比關系。摩擦力的方向總是平行于接觸面,并阻礙相對運動的發生。摩擦力分為滾動摩擦力和滑動摩擦力,但它們的計算公式都是 f = μ × N。