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静力学

摩擦: 抵抗滑动、自我调节的力

摩擦是自我调节阻力 F ≤ μs N,将滑 μs N,动 μk N,斜面 tan θ = μs,摩擦角 φ

摩擦是表面为抵抗滑动而产生的力,它会自我调节以匹配推动物体的力——但只到一个上限,F ≤ μs N。超过这个上限,物体就挣脱并滑动。

拖动你的推力。摩擦力悄悄随之增大,把方块按住——它会自我调节。只有当推力超过 μs N,方块才终于滑动。

这个上限是 Fmax = μs N,由把表面压在一起的法向力决定。加更多载,表面就能抵抗更多。拖动法向力。

静摩擦能一路升到 μs N;一旦开始滑动,就降到较小的动摩擦值 μk N。那个骤降就是卡住的物体挣脱时你感到的一顿。切换看看。

倾斜斜面。方块一直撑到坡度达到 tan θ = μs 的角度才滑动——而那个角度完全与重量无关。拖动角度。

其背后是摩擦角 φ,满足 tan φ = μs。接触处的总反力——法向加摩擦——最多能从表面法线倾斜 φ;达到这个倾角,滑动就开始。拖动 μs。

实际应用干摩擦是表面抵抗滑动、自我调节的阻力:静止时它精确匹配所加之力,只升到 F ≤ μs N。在将滑未滑之际等于 μs N,一旦运动便落到较小的动值 μk N。由于上限随法向力成比例,斜面上的方块恰在 tan θ = μs 时滑动——与重量无关——这正是接触反力偏离法线最远的摩擦角 φ。掌握了平衡、自由体图、结构、形心、二次矩,如今再加上摩擦,收尾的一块将深入受载杆件内部,读出其内力。
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