√ 摩擦力: 定義、種類、特性および例

August 30, 2023
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摩擦力: 定義、種類、特性および例 - この機会に 知識について フリクションスタイルについてお話します。この説明では、摩擦の定義、種類、特性、例を簡潔かつ明確に説明します。よりわかりやすくわかりやすく解説するために、以下の記事を参照してください。

摩擦力: 定義、種類、特性および例

摩擦力は、自転車のブレーキの摩擦力など、2 つの表面の接触によって発生する動きです。停止すると、自転車のゴムが自転車のリムと接触し、摩擦が発生してブレーキ時に停止します。

この力は、2 つの物体が互いに接触し、相互に反対方向に移動するときに発生します。摩擦力が相反する場合、接触面の状態に応じて大きさが異なる引張力が発生します。表面が滑らかであれば、摩擦力は粗い表面の摩擦力よりも小さくなります。

摩擦力とは、2 つの物体が接触したときに発生する、互いに反対の力、または物体を動かす傾向であるという意味です。物体は固体である必要はなく、気体や液体も含まれます。 2 つの固体物体の間には動摩擦力や静摩擦力などのいくつかの摩擦力が存在し、固体と液体物体の間にはストーク力などのいくつかの摩擦力が存在します。

摩擦の性質

摩擦力、または一般に摩擦力と呼ばれる力には、他の種類の力とは異なるいくつかの特徴や性質があります。以下に、摩擦運動の特性の一部を示します。

物体の動きを妨げる

この性質では、摩擦力の方向は、物体に作用する外力の方向と常に逆になります。摩擦力の方向が右向き、左向きなど、物体の動きを阻害しているそれどころか。

反対方向

もう 1 つの特性は、物体が次の方向に移動する場合、摩擦力は常に物体の運動方向と反対の方向になることです。左に移動すると摩擦力の方向は右になり、上に移動すると摩擦力の方向も下になります。それどころか。

スタイルのサイズは粗さの程度によって異なります

力の大きさは、互いに接触する物体の表面の粗さの程度に依存し、表面が粗ければ摩擦力は大きくなり、その逆も同様です。

力の大きさはフィールドの面積に影響されます

摩擦力の大きさは、物体が空中を移動するとき、または自由落下するときのフィールドの面積によって影響を受けます。接触表面積が大きいほど摩擦力は大きくなり、その逆も同様です。

摩擦式

摩擦の種類としては、次のようなものがあります。

静止摩擦

互いに相対的に動かない 2 つの固体間の摩擦は静摩擦と呼ばれます。たとえば、物体が傾斜面上で下に滑り落ちるのを防ぐ静摩擦力です。

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ニュートンの第一法則では、物体が静止しているとき、物体に作用する合力はゼロです。これは、表面上にある物体を押すときの法則に基づいていますが、物体はまだ静止しています。もちろん、与えられた推力に対抗する別の力が存在します。この力は静止摩擦力（fs）と呼ばれる静止物体に働く摩擦力です。

摩擦力は物体の表面や接触している表面にも影響を及ぼし、粗さのレベルは変化する可能性があります。静止摩擦係数は摩擦係数で表され、静止した物体の場合は静止摩擦係数と呼ばれます。 μsの記号。一般に、摩擦力は運動係数より大きく、さらに、摩擦力は物体の平面にかかる垂直抗力 (N) の影響を受けます。静摩擦を数学的に定式化すると、次のようになります。

fs max = μs N

情報：

fs max = 最大静摩擦力

μs = 静摩擦係数

N = 垂直抗力 (N)

動摩擦力

動的摩擦、または一般に運動学と呼ばれる現象は、相対的に移動する 2 つの物体が互いにこすれるときに発生します。これは、地面でボールを蹴る場合に説明でき、ボールは一定の速度で転がります。

ボールの速度が長ければ長いほど、最終的にボールを止める力は低くなります。ボールが動くときはキックによって得られますが、動くときにはボールの動きを妨げる力が働き、速度が低下します。ボールの速度が低下する力は動摩擦力と呼ばれ、移動する物体に作用する摩擦力です。

動摩擦は静止摩擦と同じであり、垂直抗力と物体の表面の粗さの程度、接触面積またはμkで表される摩擦係数に依存します。動摩擦の数学式は次のとおりです。

fk = μk N

情報：

fk = 動摩擦力

μk = 動摩擦係数

N = 垂直抗力 (N)

摩擦係数の値は、静的および動的の両方で 1 を超えることはありません。それとは別に、静摩擦係数は一般に常に動摩擦係数よりも大きくなります (μs > μk)。以下は、接触するさまざまな表面の静摩擦係数と動摩擦係数の値の違いの表です。

表面	μs	μk
人間の腕の関節	0,01	0,01
氷の上の氷	0,1	0,03
潤滑されたメタルオンメタル	0,15	0,07
木の上に木	0,4	0,2
金属スクラップ上の亜鉛	0,85	0,21
スチール・オン・スチール	0,74	0,57
乾いたコンクリート上のゴム	1	0,8

出典: シアーズとゼマンスキー、p. 37

静摩擦と動摩擦には、摩擦係数の値の違い以外にも次のような違いがあります。

静止摩擦 fs = μs N	動摩擦 fk = μk N
静止した物体での作業	動く物体に取り組む
その値は、物体に作用する「F」の力に応じて常に変化します。	その値は、オブジェクトの速度と加速度 (GLB または GLBB) に関係なく、常に一定です。
オブジェクトが移動しようとすると最大値に達します。	最大値はありません。

摩擦力の例

摩擦には、次のようないくつかの利点と欠点があります。

逆摩擦力の例

2 つの歯車の接触における摩擦。
可動シャフトとベアリングの間の摩擦。
ピストン（ピストン）とシリンダー間の摩擦。
これらの機械部品に発生する摩擦は、潤滑油を供給することで軽減できます。

有利な摩擦の例

フィロド（粗石綿材）と車輪自体の摩擦力を利用したブレーキシステムの摩擦。
研削盤と砥石との摩擦は、回転する砥石と研ぐ対象物との摩擦力を利用しています。

したがって、についての説明は、 摩擦力: 定義、種類、特性および例、それが役に立ち、洞察力を高めることができれば幸いです。

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