当y轴上的力增加时,为什么动摩擦力增加?

时间:2020-10-14 08:58:43   作者:
首先,你不应该用y轴来描述任何东西的方向,除非它很清楚情况的构型是什么。y轴不一定是纵轴,这是你可能想的。你们说的是垂直于接触面的力,这个力将一个物体的表面,推入另一个物体的表面。大多数人会把它称为法向力。

让我们从实际经验和经验证据开始。握住你的手,轻轻地放在一个表面上,前后移动你的手。现在用一个很大的力把你的手往下推到表面上,前后移动。你增加了法向力,结果就是两个表面之间的动摩擦增加了(至少希望这是你实验的结果)。

但是,你的问题是为什么会发生这种情况,因为你确实说过会发生这种情况。这两个物体的表面在微观层面上是粗糙的,而在宏观层面上是光滑的。让我们把这些表面理想化,像这样:

当y轴上的力增加时,为什么动摩擦力增加?

水平力,Fh,和法向力,Fn,都在顶部的物体上,导致如下所示的平行和垂直于“粗糙”表面的分量。

当y轴上的力增加时,为什么动摩擦力增加?

作用在物体上的力的两个垂直分量方向相同,但平行分量方向相反。为了让顶部的物体向左移动,两个平行的分量必须加在一起,从而产生一个轻微的向上的合力,让它移动,然后加到零,以保持恒定的速度。这是因为顶部对象必须向上移动,以便通过底部对象之字形(非常正式)的顶部。当向下的法向力增加时,斜面下的分量也增加,所以为了让它向上移动,水平施加的力也必须增加,直到它在斜面上的平行分量略大于斜面下的平行分量。
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