工程力学 教学课件 作者王丽梅上传资料项目4 摩擦项目4 摩擦.ppt

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1、项目4摩擦任务4.1滑动摩擦如果梯子的角度太大，摩擦力太小，梯子就要倒下，梯子的角度应该多大，才能保证人在攀爬时不滑倒？这就是一个摩擦问题。用克丝钳剪断钢丝，如果钳子的角度太大的话，钢丝就会滑出去，这也是一个摩擦问题。前面讨论的平衡问题，都假定各接触面是绝对光滑的，忽略了摩擦。实际上，摩擦是一种普遍存在的现象。比如下面的实例，都是靠摩擦来实现的。如图是攀崖，攀崖时什么角度，用多大的力，踩在什么地方，都是从摩擦力的角度来考虑的。如图是滑雪，在不同的倾斜度，人要克服多大的摩擦力才能向下滑？摩擦分为：滑动摩擦和滚动摩阻。

2、P一、静摩擦力：当F较小时，物块有相对滑动趋势，但仍保持静止，此时的摩擦力称为静滑动摩擦力，简称静摩擦力，有Ff=F,且随着F的增大，Ff也增大。两个相互接触的物体存在相对滑动或相对滑动趋势时所具有的摩擦，叫滑动摩擦。在接触面上存在阻碍两物体相对滑动的阻力，这种阻力称为滑动摩擦力。P二、最大静摩擦力：当F的大小达到一定数值时，物块处于平衡的临界状态，将动但还未动，此时Ff达到最大值,称为最大静滑动摩擦力，简称最大静摩擦力，以Fmax表示。库仑摩擦定律：fs静摩擦因数，FN接触物体间的正压力。三、动滑动摩擦力:当Ff达

3、到最大值后,如果主动力F再继续增大，物体将失去平衡而滑动，此时，接触物体之间仍作用有阻碍相对滑动的阻力，该阻力即为动滑动摩擦力，简称动摩擦力，以Fd表示。f动摩擦因数一、摩擦角φf支承面的全约束力FR=FN+Ff,其作用线与接触面的公法线成一偏角φ,当静摩擦力达到最大值时，偏角φ也达到最大值φf，φf称为摩擦角。f任务4.2摩擦角和自锁(1)若作用于物体上的主动力的合力FQ的作用线落于摩擦角之内，则无论这个力多大，物体必保持静止。这种现象称为自锁。(2)若作用于物体上的主动力的合力FQ的作用线落于摩擦角之外，则无论这

4、个力多小，物体一定会滑动。二、自锁现象f考虑摩擦时，求解物体平衡问题的步骤有如下几个特点：(1)分析物体受力时，必须考虑摩擦力Ff,通常增加了未知量的数目。(2)为确定新增加的未知量，还需列出补充方程，即Ff≤ffFN。补充方程的数目与摩擦力的数目相同。(3)由于0≤Fs≤Fmax=fsFN，所以考虑摩擦时平衡问题的解亦有一定的范围，而不是一个确定的值。工程中有不少问题只需要分析平衡的临界状态，这时静摩擦力等于其最大值，补充方程只取等号。有时为了计算方便，也先在临界状态下计算，求得结果后再分析、讨论其解的平衡范围。任

5、务4.3考虑摩擦时物体的平衡