基本介紹
- 中文名：靜摩擦
- 外文名：static friction
- 所屬科目：物理-力學
- 產生條件：接觸面是粗糙的
基本定義,產生條件,力的方向,力的大小,靜摩擦力,分析方法,
基本定義
一個物體在另一個物體表面上具有相對運動趨勢時，所受到的阻礙物體相對運動趨勢的力叫靜摩擦力。這裡應注意三點：一是兩個緊密接觸而又相對靜止的物體；二是具有相對滑動或滾動的趨勢，但又還沒有發生相對的滑動或是滾動。 三是兩個物體必須是粗糙的。物體在斜面上也具有靜摩擦。
產生條件
①接觸面是粗糙的；
③物體間有相對運動的趨勢；
④兩個物體相對靜止。
力的方向
力的大小
②靜摩擦力的大小不是一個定值，靜摩擦力隨實際情況而變，大小在零和最大靜摩擦力Fm之間。其數值可由物體的運動狀態確定。最大靜摩擦力與接觸面壓力成正比，最大靜摩擦力隨壓力的增長而增長，隨壓力的減小而減小。
靜摩擦力是很常見的。如人走路就是受到向前的靜摩擦力的作用（人的腳跟相對於地面有向後的趨勢，腳跟一離地，沒有動力也就沒靜摩擦），如汽車的車輪，滾動摩擦實質上就是靜摩擦）靜摩擦力的大小只能根據物體現在所處的運動狀態（平衡或是加速），由平衡條件和牛頓定律來求解，與正壓力無關（與最大靜摩擦力不同）。例如，拿在手中的瓶子、毛筆不會滑落，就是靜摩擦力作用的結果。能把線織成布，把布縫製成衣服，也是靠紗線之間的靜摩擦力的作用。靜摩擦力在生產技術中的套用也很多。例如，皮帶運輸機是靠貨物和傳送皮帶之間的靜摩擦力把貨物送往別處。 還有，腳踏車、汽車主動輪與地面之間的摩擦力也屬於靜摩擦力，也就是說，滾動摩擦力也屬於靜摩擦力。
靜摩擦力
當外力加大到使物體開始移動的一瞬間，靜摩擦力增大到了最大值，稱為最大靜摩擦力。最大靜摩擦力與正壓力的大小有關，其值要略大於滑動摩擦力，但是有時候人們為了計算方便就認為最大靜摩擦力的大小等於滑動摩擦力的tactic 大小。
與拉力F大小相同、方向相反的力(有運動的趨勢的力），便稱靜摩擦力。
方向：達到最大值以前總是與相對滑動趨勢的方向相反
分析方法
1. 條件法
例1. 如圖1，在粗糙水平面上有一個三角形木塊，在它的兩個粗糙斜面上分別放有兩上質量為m1和m2的小木塊，m1>m2。已知三角形木塊和兩個小木塊都是靜止的，試分析粗糙水平面對三角形木塊的摩擦力。
分析 三角形木塊和兩個小木塊都靜止，則可將三者看成一個整體，如圖2。整體在豎直方向受到重力和水平面的支持力作用，合力為零；在水平方向沒有受到其它力的作用，沒有相對於水平面運動的趨勢，因此粗糙水平面對三角形木塊沒有靜摩擦力。
圖1
圖2
圖1圖22.假設法
分析 假設桿沒有受到靜摩擦力，那么桿的B端將會向右滑動，說明桿的B端受到水平向左的靜摩擦力作用，阻礙桿相對地面向右運動的趨勢。3. 平衡法
圖3
圖3（1）利用共點力平衡條件：F合=0
分析 如圖5，物塊受到重力G、斜面的支持力N和外力F的作用。若物塊與斜面間有摩擦力，則為靜摩擦力。要確定物塊相對於斜面的運動趨勢，應先確定外力F與重力沿斜面的分力mgsinα的大小關係。由於F大小未知，利用共點力平衡條件討論如下：
①若F=mgsinα，物塊與斜面間沒有相對運動趨勢，所以物塊和斜面間沒有摩擦力。
②若F>mgsinα，物塊相對於斜面有向上的運動趨勢，斜面對物塊的靜摩擦力方向沿斜面向下，並且有F=mgsinα+f，即
f=F－mgsinα
③若F<mgsinα，物塊相對於斜面有向下的運動趨勢，斜面對物塊的靜摩擦力方向沿斜面向上，並且有F+f=mgsinα，即
f=mgsinα－F。
（2）利用力矩平衡條件：M合=0
例4. 如圖6，不可伸長的輕繩將一個均勻的、重為G的球懸於豎直牆上的A點，球靜止，繩系在球上的C點。試分析球與豎直牆面間的靜摩擦力方向。
分析 分析球的受力如圖7。以球心為支點，合力矩為零。其中，重力G和支持力N均過球心，力矩為零，所以，靜摩擦力的力矩與繩子拉力的力矩大小相等、方向相反，因此B處的靜摩擦力方向一定豎直向上，產生逆時針方向力矩，與繩的拉力T產生的順時針力矩平衡。
4. 利用牛頓第二定律分析
分析 先以A、B整體為研究對象，因為斜面光滑，所以A、B共同下滑的加速度a=gsinθ。
