理论力学教学课件：sch2C.pptVIP

演示实验 摩擦在现实中的应用 摩擦在现实中的应用 摩擦在现实中的应用 摩擦在现实中的应用 §2-5 考虑摩擦时物体的平衡 影响摩擦系数的因素 湿度、温度、 摩擦表面的材料 影响摩擦系数的因素 影响摩擦系数的因素 影响摩擦系数的因素 影响摩擦系数的因素 §2-5 考虑摩擦时物体的平衡 §2-5 考虑摩擦时物体的平衡 §2-5 考虑摩擦时物体的平衡 §2-5 考虑摩擦时物体的平衡 §2-5 考虑摩擦时物体的平衡 §2-5 考虑摩擦时物体的平衡 §2-5 考虑摩擦时物体的平衡 §2-5 考虑摩擦时物体的平衡 §2-5 考虑摩擦时物体的平衡 §2-5 考虑摩擦时物体的平衡 §2-5 考虑摩擦时物体的平衡 思考题 思考题 摩擦在机械中的应用 思考题 本章主要内容 基本定义 力矩(对点、对轴）、摩擦角、自锁条件 基本原理和定理 合力矩定理、三力平衡定理、加减平衡力系原理、力的滑移和平移定理 基本方法 力系简化、各种力系的平衡方程、平衡方程的力矩形式（独立条件） * 理论力学 力 学 中 的 摩 擦 问 题 实验题目：均质米尺如图所示，两手以不同的速度缓慢向中间运动，当两手合并时，两个手指在尺子的什么位置？如何解释这种现象？ 多盘摩擦离合器 单盘摩擦离合器 一、滑动摩擦 1、静滑动摩擦 2、动滑动摩擦 其中： 静滑动摩擦因数 (coefficient of static friction) 其中： 动滑动摩擦因数 (coefficient of kinetic friction) F：摩擦力， ：法向约束力 滑动趋势 刹车盘 八达岭（山区地段）高速公路进京方向有十多公里的下坡路，常常有大货车制动失灵引发交通事故。 2009年9月 德国客机迫降 后起落架故障 问题：假设墙壁光滑，若使梯子不滑动，地面与梯子间的静滑动摩擦因数 fs 至少为多大。 (不计梯子自重 ) A B 问题：长轴为 a，短轴为 b ，重为W的非均质椭圆盘，一端铅垂吊起，另一端放在倾角为 的固定斜面上，圆盘长轴与水平线的夹角为 ，若椭圆盘处于平衡，椭圆盘与斜面的静滑动摩擦因数最小为多大？ 二、摩擦角与自锁现象 称为摩擦角 (angle of friction) （只要全反力作用线在摩擦角内物体间就无相对滑） 自锁条件 运动趋势 全反力 注：全反力作用线不会在摩擦角之外 问题：已知静滑动摩擦因数为 f,斜面倾角为多大时,滑块将要滑动。 n 问题：已知静滑动摩擦因数均为 f ，沿垂直于屏幕方向水平推动滑块,哪种情况较易推动？ 不滑动条件： = 已知： 若皮带与固定轮无滑动时, 求： 的最大拉力。 （不计皮带自重） 问题研究 B A 问题：假设墙壁光滑，若使梯子不滑动，地面与梯子间的静滑动摩擦因数 fs 至少为多大。 (不计梯子自重, 人重为W ) A B n 解：研究梯子，画受力图 问题：长轴为 a，短轴为 b ，重为W的非均质椭圆盘，一端铅垂吊起，另一端放在倾角为 的固定斜面上，圆盘长轴与水平线的夹角为 ，若圆盘处于平衡，圆盘与斜面的静滑动摩擦因数最小为多大？ 不滑动的条件 解：研究椭圆盘，受力分析 三、滚动摩阻 刚体假设： 圆盘为刚体 地面为刚体 滚动摩阻力偶（couple of rolling resistance） 非刚体假设： 圆盘为非刚体 地面为非刚体 滚动摩阻系数（mm）（coefficient of rolling resistance） 滚动摩阻力偶矩的方向与轮子滚动（趋势）的方向相反 注意：当滚阻力偶未达到最大值时，其大小由平衡方程确定。 例： 圆盘为W，半径为R，水平拉力为F，静滑动摩擦因数为 f 滚动摩擦阻力系数为 ?，求维持平衡时最大拉力Fmax。 解：研究圆盘，画受力图 不滑动条件： 不滚动条件： A 例：重为W长为L的均质梯子靠在光滑的墙壁上(夹角为? ）, 它与地面的静滑动摩擦因数为 f , 梯子上作用一水平力F，BD = a，求维持平衡时的F。 解：取梯子为研究对象, 画受力图 A B C D B D C A P 维持平衡的条件: B D C A 求解静滑动摩擦问题应注意： 静滑动摩擦力（大小、方向）由平衡条件（方程）确定。 只有达到临界状态时，静滑动摩擦力的大小才等于支撑力与摩擦因数的乘积。 思考题1：重为W的滑块在水平推力W的作用下可在粗糙的水平地面上保持平衡，试确定全反力的大小、方向和作用点。 思考题2：已知斧头与树根间的静滑动摩擦因数为f，若斧头不被卡住，求斧头的楔角θ应满足的关系。 W P 不被卡住的条件： b a R 滚扎机及其力学模型 A B 思考题3：刚性弯杆AB由正方体的三个棱构成，杆的两端用球铰链固定在墙壁上，弯杆上作用有两个力偶（如图所示）。若