怎么算摩擦力的能量
㈠ 摩擦产生的热量怎样求
一般摩擦产生的热量用公式Q=fS(相对)计算。
相互摩擦的物体表面分子相互碰撞的过程。假定一个物体静止,另一物体相对该物体运动。则在此过程中,静止物体中的分子被撞击,获得了运动物体中分子的部分或全部定向动能。
获得此定向动能的分子又会与周围的其它分子相互碰撞,由于分子间的碰撞极为频繁,而撞击的方向又是随机的,因此,原本的定向动能最终转变为无规则运动动能,即热运动动能增大。
从而导致相互摩擦的物体表面在宏观上表现为内能增大,温度升高。另一方面,获得由定向动能转变而来的额外热运动能的表面附近分子,在运动中有可能会跑到物体内部,或与内部分子碰撞,从而使内部分子的热运动加剧。从而导致整个物体变“热”。
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根据摩擦生热的现象,认为热是一种特殊的运动形式,不少物理学家都相信这一点。但是这种看法由于缺乏精确的实验根据,还不能形成科学的理论。到了18 世纪,对热的研究走上了实验科学的道路。
把热看成是一种特殊物质的热质说,由于能够解释某些实验结果,因而在当时获得了承认。热质说将热看成一种没有质量或不可称量的流质——热质,它不生不灭,存在于一切物体之中,物体的冷热程度,决定于其中所含热质的多少。
热质说对摩擦生热的解释是,摩擦并没有改变热质的总量,但物质在摩擦时比热降低了,因此摩擦可以使物体的温度升高。1798 年,英国学者伦福德(1753~1814)在从事枪炮制造时,发现钻孔钻下的金属屑具有极高的温度,用水来冷却时,甚至可以使水沸腾。
伦福德怀疑金属屑具有极高温度是不是由于比热降低造成的。伦福德在他的笔记中写道,由摩擦所生的热,来源似乎是无穷无尽的,要用热质说解释摩擦生热现象,钻下的金属屑的比热要改变很大才行。
㈡ 摩擦力的功如何计算。
原发布者:忍韧仞仁
摩擦力的计算方法滑动摩擦力和静摩擦力的求解方法是不一样的,在求解摩擦力大小时,一定要分清是静摩擦力,还是滑动摩擦力.一、滑动摩擦力大小的计算1.公式法:根据F=μFN计算.(l)根据物体的受力情况,求出对物体的正压力FN.(2)由公式F=μFN求出滑动摩擦力,其中户为动摩擦因数.2.二力平衡法:物体处于平衡状态(匀速、静正),根据二力平衡条件求解.二、静摩擦力的计算1.平衡条件法求解静摩擦力.如图3-3-19所示,水平面上放一静止的物体,当人用水平推力推物体时,此物体静止不动,据二力平衡条件,说明静摩擦力的大小等于推力的大小,2.静摩擦力是一种被动力,它随外力的变化而变化,静摩擦力的取值范围:O<F≤Fmax,与物体间的正压力无关,因此不能用公式F=μFN求解.3.最大静摩擦力Fmax。:大小等于物体刚刚滑动时沿接触面方向的外力,是静摩擦力的最大值,大于滑动摩擦力,一般情况认为二者相等,最大静摩擦力Fmax。。与正压力有关,公式为Fmax=μ静FN,μ静为物体间的静摩擦因数,比动摩擦因数μ略大.例质量为2kg的物体静止在水平地面上,如图3-3-20所示,物体与地面间的动摩擦因数为0.5,最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等,给物体一水平推力.(g取10N/kg)(l)当推力大小为5N时,地面对物体的摩擦力是多大?(2)当推力大小为12N时,地面对物体的摩擦力是多大?点评:在进行摩擦力计算时,首先应
㈢ 斜面的功、有用功、额外功、摩擦力怎么计算
在斜面上提升物体时,涉及到几个关键的物理量,比如总功、有用功、额外功和摩擦力。总功是指作用在物体上的力与物体沿力的方向移动的距离的乘积,可以用公式W=Fs表示,其中F是拉力,s是斜面的长度。
有用功则是指将物体提升到一定高度所消耗的能量,其计算公式为W有=Gh,这里G是物体的重量,h是物体被提升的竖直高度。
额外功是指在提升物体过程中克服各种阻力所做的功,包括摩擦力在内的所有阻力。额外功的计算公式可以表示为W额=W总-W有,即W额=Fs-Gh。这里W总是总功,Fs是拉力与斜面长度的乘积。
摩擦力是额外功的一个重要组成部分,它是由物体在斜面上移动时产生的阻力引起的。额外功等于克服摩擦力做的功,因此W额=Fs-Gh=fs,其中f是摩擦力,s是斜面的长度。通过化简上述公式可以得到摩擦力的计算公式f=F-Gh/s。
总之,在斜面上进行物体提升时,总功、有用功、额外功和摩擦力是相互关联的重要物理量,通过它们的计算可以更好地理解物体在斜面上的运动特性。