物理学就在我们身边(3)
时间:2023-08-27 21:20 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
1。1。 摩擦力 1。1。1。 定义 摩擦力:阻碍物体相对运动(或相对运动趋势)的力。分为静摩擦力、滚动摩擦、滑动摩擦三种。 摩擦力的方向总是与物体相对运动(或相对运动趋势)的方向相反。 摩擦力公式:F=μ·FN 摩擦力产生的原因,基本上有两种说法,两种说法各有千秋,可能具体情况具体分析会更好一点。其一是凹凸说。众所周知,产生摩擦力的条件之一是使物体相互接触。当两个物体表面比较粗糙时,如果有发生滑动或有滑动趋势,它们之间的凸起部分就要相互碰撞,甚至受到破坏,这就对物体运动产生了阻碍,即产生了摩擦力。但是我们也知道,即使表面很光滑的物品,还是会受到摩擦力的影响,这就有了另一种说法,就是分子说。它否定了凹凸说,认为摩擦的起因在于接触面间的分子力的作用。并预言,如果物体表面的光滑度极高时,会导致摩擦力增大的现象。在20世纪随着研磨技术的提高,人们惊奇地发现,当物体表面研磨得相当光滑时它们会“粘”在一起。例如,将几块磨得极其光滑的块规叠起来,即使接触面与重力平行而没有正压力,块规也不会滑动,说明这种摩擦力是由于分子间的相互吸引而产生的。这种吸引力仅当分子间距离小于百万分之一厘米时才起作用。这种分子力追根溯源是由于分子之间的电磁相互作用而引起的。 1。1。2。 摩擦力与拔河 紧张而又激烈的氛围使得拔河成为一种饶有风趣的集体比赛项目。大部分人大概都认为拔河只要力气大就能赢。其实不然,从受力角度分析,力气大也要用对方向才行。换句话说,最终的合力大就能赢,这样讲似乎就没毛病了。 我们先来做一个受力分析,来看看摩擦力是如何帮助赢得拔河比赛吧。拔河有三对力存在:A队对B队的拉力FA对B和B队对A队的拉力FB对A,A队队员蹬地的力的合力FA对地和地面的反作用力F地对A,B队队员蹬地的力的合力FB对地和地面的反作用力F地对B。根据牛顿第三定律:FA对B=FB对A;FA对地=F地对A;FB对地=F地对B。 现在把A、B两队和绳子看作是一个系统,系统所受的外力只有F地对A和F地对B两个力了。显然当F地对A>F地对B时,A队胜利,反之,当F地对A<F地对B时,B队胜利。由此可见,牛顿第三定律对拔河同样有效。这里的蹬力和地面的反作用力的实质是一对静摩檫力。取胜的关键在于以下几个方面。 一是蹬力大,从而使地面产生大的反作用力。这首先要求选拔力气大的队员,另外要对地面产生足够的摩擦力,必须穿着底面尽可能粗糙的鞋子。 二是选体重大的队员,也就是他们的质量大。刚才我们提到过,作为系统来考虑,所受的合外力是地面对两个队的反作用之差。如增大队员的质量,则产生的加速度就小,只要稳住阵脚,用力蹬地,就不易被拉动。 三是在比赛中身体要向后仰,两脚的屈伸和双脚的位置要便于产生尽可能大蹬力。另外,身体的重心要降低,以保持稳定平衡。 四是听从指挥,心齐而不散,保持最佳的竞技状态。 由此观之,欲取胜光有蛮力还不够,还是要智取。 1。2。 浮力 1。2。1。 定义 公元前245年,阿基米德在洗澡的过程中发现了浮力原理,解决了皇帝困惑新皇冠是否为纯金打造的问题。 浮力的定义:在液体或气体中的物体受到液体或气体竖直向上托的力。 (责任编辑:qin) |