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两个相互接触的物体,接触面的锯齿要多小才能把锯齿接触面的法向力分量算成摩擦力?

  •  
  •   dxgfalcongbit · 38 天前 · 1162 次点击
    这是一个创建于 38 天前的主题,其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。

    一直很想知道

    18 回复  |  直到 2019-02-10 20:58:58 +08:00
        1
    bumz   38 天前
    如果你把他们当作刚体,任意有限大的锯齿都是一样的,显然不算摩擦力
    如果你不把它们看作刚体,而是由分子和原子构成的,对不起,微观世界没有摩擦力这么一说
        2
    dxgfalcongbit   38 天前
    @bumz 那么不当刚体,从宏观的角度来看。
        3
    bumz   38 天前
    @dxgfalcongbit #2 从宏观的角度,他们是刚体
    不是刚体,难道是流体?

    说白了,「是什么」取决于你选取什么样的模型,你选刚体模型,那多小都是刚体
    你选分子和原子的模型,就可以考虑到微观因为分子有限大而产生的效应
        4
    dxgfalcongbit   38 天前
    @bumz 不是刚体还可以是弹性体,所以不是刚体的话不一定是流体。
        5
    bumz   38 天前
    @dxgfalcongbit #4 我说的这句话本来就没有逻辑,所以不要用逻辑来理解

    但这不是重点
    重点是,你选什么样的模型,就有什么样的「是什么」
    这个问题之所以困扰你,只是因为你把不同模型中的东西混一块了

    当然你也可以创造出一种既考虑到分子和原子,又是宏观的,具有摩擦力的模型
    目前关于摩擦力的成因尚有争议,如果你创造出了这样的可证伪的模型,并证实了摩擦力的微观机制,那么经典物理学的大厦就又多了一块砖瓦

    那么你也可以定量地回答,「接触面的锯齿要多小才能把锯齿接触面的法向力分量算成摩擦力」这个问题了。
        6
    dxgfalcongbit   38 天前
    @bumz 按照百科里的解释,凹凸啮合说和黏附说都对摩擦力有贡献,前者很容易理解,我们平时讨论摩擦力时所研究的对象的微结构必然有凹凸,有凹凸就有法向力分量,所以这个东西肯定对摩擦力有贡献,后者把金属磨得很平时容易粘在一起,尤其是同种金属,这部分显然是金属键的作用(电磁力)。
    我的这个问题其实不需要考虑后者对摩擦力的贡献,只需要考虑前者,所以这个模型还是比较清楚的。
        7
    bumz   38 天前
    @dxgfalcongbit #6 问题是只有宏观才有摩擦力,而宏观和微观之间并没有绝对的界限
    宏观的东西本来就不是精确定义的,只有理想模型才是

    现实是,微观的实质多大程度上影响你的现实问题,宏观物体+摩擦力的理想模型就有多不准确
    如果你设置了一个关于「精确」的可接受的界限,那么就得到了宏观和微观的一个界限,那么「接触面的锯齿要多小才能把锯齿接触面的法向力分量算成摩擦力」这个问题就有了你定义之下的答案。

    over
        8
    stabc   38 天前
    我认为,不管锯齿多大,只平推能推的动,就可以算作摩擦力。完美润滑下,推动时,法向力就算作摩擦力(当然这个法向力由重力得来),如果锯齿脆弱,那么造成锯齿断裂的剪力也算到摩擦力里。复杂情况所有实体阻力都算作摩擦力。
        9
    zhizunzz   38 天前 via Android
    一粒米,两粒米,三粒米,,,到底增加到多少粒才算做一堆?
        10
    StanMarsh   38 天前
    摩擦力本质是电磁力,和接触面积无关,凹凸说只是中学阶段还在采用的近似说法之一而已.

    参考: 王福合, 侯新杰. 为什么摩擦力是由电磁力引起的[J]. 现代物理知识, 2014(1):62-63.

    对这类问题有好奇心是好事情, 建议多用用学术搜索引擎搜索科技文献来读一读试试.
        11
    StanMarsh   38 天前
    补充一下,上文中说的"摩擦力本质是电磁力,和接触面积无关",是指其力学性质并不因为接触面积的变化而发生变化,而非对其具体数值等
        12
    pimin   38 天前 via Android
    你这里忽略了一个变量,就是沿接触面法相的压紧力,正常情况下是摆放在上面那个物体的重力决定的;
    建模正确的情况下,CAE 软件可以给你算出一个值来的
        13
    dxgfalcongbit   38 天前 via Android
    @pimin 我没忽略这个,我讨论的就是你说的这个力的分量。

    @StanMarsh 我说的锯齿并不是从接触面积角度来考虑摩擦力,而是考虑锯齿斜面支持力的分量对摩擦力的贡献。
        14
    Tony042   38 天前
    @dxgfalcongbit 搜下摩擦系数方面的东西,会大概有个了解的,从微观上来讲,还是来源于原子间的相互作用力,真的想好好研究的话分子动力学很适合你
        15
    dxgfalcongbit   38 天前 via Android
    @Tony042 这和我说的不矛盾,支持力本质也是电磁力,我问题里的这个力是支持力的分量所以当然也是电磁力了,但我的问题并不是在问这个力是不是电磁力。
        16
    ipwx   38 天前
    数学:前提假设错了,以下证明毫无意义。

    物理:有趣的前提,做个实验吧……实验不支撑,sorry,你的假设毫无意义。
        17
    dxgfalcongbit   38 天前
    @stabc 但是一般理论物理不会把大锯齿的支持力的分量算作摩擦力,工程师设计齿轮时也不会把这种力视为摩擦力,所以似乎摩擦力是个比较主观的东西。
        18
    RingoTC   37 天前 via Android
    @zhizunzz 模糊数学,隶属度。(我也是看李永乐的科普视频知道的 😊)
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