• 靜摩擦力

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    靜摩擦力

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    靜摩摩擦力是需要克服的靜摩擦力,才能使接觸中的靜止物體產生相對運動。 該術語是靜態和摩擦這兩個詞的合成詞,可能也受到動詞粘附的影響。

    任何相互擠壓(但不滑動)的固體物體都需要一些平行于接觸表面的力閾值,以克服靜電粘附。 靜摩擦力是一個門檻,而不是一個持續的力量。 然而,靜摩擦也可能是動摩擦旋轉造成的錯覺。

    在面積低于微米級的兩個表面靠得很近的情況下(如在加速度計中),它們可能會粘在一起。 在這個規模上,靜電和/或范德華力氫鍵力變得很重要。 兩個這樣的表面以這種方式粘附在一起的現象也稱為靜摩擦。 靜摩擦力可能與鍵或殘留污染有關。

    汽車

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    靜摩擦力也是滾動物體開始在表面上滑動而不是以預期速度滾動的閾值(在車輪的情況下,在預期方向上)。 在這種情況下,它稱為滾動摩擦或 μr。

    這就是為什么駕駛員培訓課程教導說,如果汽車開始側滑,駕駛員應避免剎車,而是盡量向與滑行相同的方向轉向。 這使車輪有機會通過滾動重新獲得靜態接觸,從而使駕駛員再次獲得一些控制權。 同樣,當試圖快速加速時(尤其是從站立起步時),過度熱情的駕駛員可能會在驅動輪上發出尖叫聲,但這種令人印象深刻的噪音和煙霧顯示效果不如保持與道路的靜態接觸有效。 許多特技駕駛技術(例如漂移)都是通過故意打破和/或恢復這種滾動摩擦來完成的。

    如果駕駛員通過用力踩剎車將車輪鎖定在靜止位置,則在濕滑路面上的汽車可以在幾乎無法控制方向的情況下滑行很長一段路。 防抱死制動系統使用輪速傳感器和車速傳感器來確定是否有任何車輪停止轉動。 然后,ABS 模塊會短暫地向任何旋轉速度太慢而無法打滑的車輪釋放壓力,以允許路面再次開始自由轉動車輪。 防抱死制動比節奏制動更有效,節奏制動本質上是一種非自動技術,可以做同樣的事情。

    例子

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    工程

    靜摩擦力是指機械組件的啟停式運動特性。 考慮一個機械元件緩慢地增加靜止組件上的外力,該組件設計用于其接觸部件的相對旋轉或滑動。 裝配部件之間的靜態接觸摩擦阻礙運動,導致裝配中的彈簧力矩儲存機械能。 組件的任何可以彈性彎曲(甚至是微觀彎曲)并施加恢復力的部分都會產生彈簧力矩。 因此,組件中的彈簧可能不是很明顯。 增加的外力最終超過靜摩擦阻力,彈簧力矩被釋放,沖動地對運動組件施加它們的恢復力,牛頓第三定律反作用于外力元件。 然后,盡管受到動態接觸摩擦(在本文中遠小于靜摩擦)的抵抗,裝配部件相對于彼此在運動中沖動地加速。 然而,強迫元素無法以相同的速度加速,無法跟上并失去聯系。 由于缺少強制機械接觸,即使外力元件繼續運動,運動組件上的外力也會瞬間降至零。 然后運動部件因動態接觸摩擦而減速直至停止。 當施力元件運動趕上再次接觸時,循環重復。 堅持,儲存彈簧能量,沖動釋放彈簧能量,加速,減速,停止,堅持。

    靜摩擦力

    靜摩擦力是許多移動連桿的設計和材料科學的問題。 對于線性滑動關節尤其如此,而不是旋轉樞軸。 由于簡單的幾何形狀,兩個類似聯動裝置中滑動接頭的移動距離比樞軸軸承的圓周行程長,因此所涉及的力(對于等效功)較低,并且靜摩擦力按比例變得更重要。 這個問題經常導致將連桿從滑動結構重新設計為純粹的樞軸結構,只是為了避免靜摩擦問題。 一個例子是查普曼支柱,一種懸掛連桿。

    表面微加工

    表面微加工過程中,襯底(通常是硅基)和微結構之間的粘附或粘附發生在犧牲層的各向同性濕法蝕刻過程中。

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