曹遠(yuǎn)強(qiáng)
認(rèn)識摩擦力
歇了一段時間后,幾個小伙伴又開始練武,狐貍爺爺也開始活動筋骨。小狐貍皮皮正踢著腿,忽然,他腳下一滑摔倒了。大家連忙跑過去看,原來皮皮活動的地方有一些沙礫,腳踩上去,沙礫一滾,于是他就滑倒了。
“哎呀,都怪我,沒有把地掃干凈?!毙⌒苷f。
皮皮搖了搖手,說:“沒事兒,沒事兒?!?/p>
“狐貍爺爺,為什么平地上有沙礫容易讓人滑倒呢?”小狗汪汪問。
狐貍爺爺說:“這些沙礫使腳和地面之間的摩擦變成了滾動摩擦,滾動摩擦的力很小,因此皮皮就滑倒了?!?/p>
皮皮問道:“爺爺,這些沙礫是不是像小輪子,就跟我的輪滑鞋下面的小輪子一樣?”
小熊和小狗這才發(fā)現(xiàn),皮皮每只鞋的下面都嵌著三個小輪子。
小狗汪汪說:“摩擦力?狐貍爺爺,您又說了一個新的力。摩擦力有什么特點(diǎn)呢?您給我們講一講吧!”
小熊說:“汪汪,沒想到你這么好學(xué),我可要向你學(xué)習(xí)啊!”
狐貍爺爺說:“兩個物體互相接觸,當(dāng)它們相對滑動,或有相對滑動的趨勢時,在接觸面上會產(chǎn)生一種阻礙它們相對運(yùn)動的力,這種力就叫摩擦力?!?/p>
小熊聽得有點(diǎn)兒糊涂,不好意思地說道:“新名詞太多了,什么相對運(yùn)動,什么趨勢,我聽得頭都大了!”
小狗汪汪安慰他說:“小熊,別著急,慢慢就懂了?!?/p>
靜摩擦和滑動摩擦
狐貍爺爺解釋說:“相對運(yùn)動就是以對方為參照物,有位置的改變。譬如這個石鎖,把它放在水平地面上,它與水平地面之間只有壓力,沒有摩擦力。為什么呢?因?yàn)樗偷孛嬷g沒有發(fā)生相對運(yùn)動,也沒有發(fā)生相對運(yùn)動的趨勢?,F(xiàn)在給它一個水平的推力,但是沒有推動它,這時候石鎖相
對于地面有了向前運(yùn)動的趨勢,因此石鎖受到了地面給它的摩擦力,摩擦力阻礙它向前運(yùn)動。這種摩擦力叫靜摩擦力。”
狐貍爺爺接著說:“來,小熊,你用力推動這個石鎖?!?/p>
“好!”小熊爽快地答應(yīng)了,伸手一推,石鎖向前運(yùn)動了。
“這次有了相對運(yùn)動,石鎖和地面之間產(chǎn)生了摩擦力,這種摩擦力叫滑動摩擦力?;瑒幽Σ亮Φ拇笮∨c什么因素有關(guān)呢?皮皮、汪汪,你們兩個用力壓住石鎖,小熊,你再推推看?!?/p>
皮皮和汪汪一邊一個用力壓住石鎖,小熊在水平方向上推石鎖,這次居然沒推動。最后,小熊用盡全身的力氣才把石鎖推動了一點(diǎn)點(diǎn)。
“小熊,這次推石鎖費(fèi)力多了吧?”狐貍爺爺問小熊。
“是的,這次阻力好大呀!”
“這就說明影響滑動摩擦力大小的第一個因素是壓力的大小。在兩個物體接觸面的粗糙程度一定的情況下,物體間的壓力越大,產(chǎn)生的滑動摩擦力就越大?!焙偁敔斦f。
“皮皮、汪汪,你們也推一下石鎖,看看能不能推動?!焙偁敔斀又f。
“好嘞!”皮皮和小狗汪汪全力向前推石鎖,剛剛能推動。
“另一個影響滑動摩擦力大小的因素是接觸面的粗糙程度。下面,我們改變一下地面的粗糙程度,你們兩個再一起試著推一下石鎖?!焙偁敔斢终f。
“好的!”皮皮和小狗汪汪一口答應(yīng)了。
狐貍爺爺說:“來,小熊,你把石鎖放到那邊的土路上,讓他們兩個再試著推一下?!?/p>
小熊照狐貍爺爺說的提起石鎖,然后將石鎖放到一邊的土路上,土路上有一些雜草。這次皮皮和汪汪合力往前推石鎖,卻怎么都推不動。
“我們推不動,摩擦阻力太大了!”皮皮抱怨說。
狐貍爺爺說:“這就證明接觸面的粗糙程度是影響摩擦力的另一個重要因素。在壓力相同的情況下,接觸面越粗糙,摩擦力越大?!?/p>
三個小伙伴恍然大悟。
有益摩擦和有害摩擦
太陽很高了,皮皮和狐貍爺爺決定回家休息。走出小樹林時,皮皮突然說道:“爺爺,摩擦力總是阻礙相對運(yùn)動,所以它是不好的,因此它越小越好,對嗎?”
狐貍爺爺說:“不是這樣的!根據(jù)我們的需求,摩擦力可以分為有益摩擦和有害摩擦,有益摩擦大一些好,有害摩擦則小一些好。要注意的是,有益摩擦和有害摩擦有時是可以轉(zhuǎn)化的。”
皮皮糊涂了,問道:“您說的我沒聽懂??!”
狐貍爺爺解釋起來:“汽車發(fā)動時,我們會希望地面的摩擦力大一些,因?yàn)槠嚨臓恳υ诘孛婺Σ亮Φ膸椭虏拍芷鹱饔茫@時的摩擦力可以視為有益摩擦。汽車行駛時,我們又希望地面的摩擦力小一些,這樣行駛速度就會快一些。行駛時,汽車受到的地面摩擦力可視為有害摩擦。停車時,我們又希望地面的摩擦力大一些,因?yàn)檫@樣我們就能更快更好地將車停好。這時候,地面摩擦力又可視為有益摩擦?!?/p>
皮皮明白了,他說:“哦,我懂了!”
弄明白問題后,皮皮高興地踩著輪滑鞋向前滑去。
減小摩擦力的方法
滑了一段距離后,皮皮發(fā)現(xiàn)了問題,于是停下來對狐貍爺爺說:“爺爺,我這只鞋子下面的輪子轉(zhuǎn)得不順暢,我得檢查一下。”說罷他在路邊坐下,把鞋脫了下來。他用手撥動鞋子下面的三個輪子,發(fā)現(xiàn)其中一個不如另外兩個轉(zhuǎn)得好。
狐貍爺爺說:“這個輪子和軸之間的摩擦力太大了,需要減小?!?/p>
皮皮疑惑了:“對哦,輪子和軸之間的摩擦是有害摩擦,應(yīng)該越小越好,可怎么才能減小呢?”
狐貍爺爺說:“可以擦一點(diǎn)兒潤滑油。潤滑油可以使接觸面分離,從而減小摩擦力?!?/p>
“哦,那我回家后就擦?!逼てご┥闲?,同狐貍爺爺一起往家里走。這時候,狐貍爺爺問皮皮:“你知道減小摩擦力的方法有哪些嗎?”
皮皮邊走邊回答:“可以減小壓力,也可以減輕接觸面的粗糙程度。”
狐貍爺爺提醒皮皮:“還有一種辦法,想想你的輪滑鞋?!?/p>
皮皮明白過來了,趕緊補(bǔ)充:“還可以使接觸面分離,比如使用潤滑油?!?/p>
狐貍爺爺說:“通過分離接觸面減小摩擦力的還有在水上行駛的氣墊船,以及在陸地上行駛的磁懸浮列車?!?/p>
接著,狐貍爺爺指著皮皮的鞋子說:“你為什么要穿輪滑鞋滑旱冰,為什么不穿普通的鞋滑?原因是相同情況下,滾動摩擦要比其他摩擦小很多。我們可以用滾動摩擦代替滑動摩擦,從而減小摩擦力?!?/p>
正說著,狐貍爺爺大喊了一聲:“小心腳下!”
但還是遲了,因?yàn)槠てぶ活欀f話,腳下一絆向前摔倒了。摔倒后,皮皮大喊起來:“這該死的摩擦力讓我摔了一跤,我真是太討厭你了!”
狐貍爺爺?shù)恼n堂
兩個物體的接觸面有一定的粗糙度,當(dāng)這兩個物體相對滑動時,就會產(chǎn)生滑動摩擦力。當(dāng)它們有滑動趨勢而沒有滑動時,它們之間就會產(chǎn)生靜摩擦力。當(dāng)一個物體借用輪子在另一個物體的表面滾動時,這兩個物體之間產(chǎn)生的是滾動摩擦力。
摩擦力還可以分為有益摩擦和有害摩擦。
滑動摩擦力的大小與物體表面間的壓力和粗糙程度有關(guān)。
減小摩擦力的方法有以下幾種:一、減小壓力;二、減輕接觸面的粗糙程度;三、使接觸面分離;四、變滑動為滾動。
(編輯 乖乖隆地洞)