國中_理化_強瘋來習_如何減少摩擦力

影片描述

【講師】廖家立

【講師簡介】
廖家立,任教於台北市立陽明高中

【影片簡介】
本課程以活潑的教學方式,讓學習不再枯燥,不管是預習還是複習,都可以隨時隨地透過平板觀看影片,讓學習更多元。

本影片為「強瘋來習」系列影片,介紹國中理化─如何減少摩擦力。

早在1748年 Leonhard Euler就把摩擦力分成靜摩擦力與動摩擦力,但是直到今天還是有人在探討摩擦力的成因。 姑且不論會產生變形的兩物體之間的摩擦力,例如釘鞋採入泥土內的"犁田"效應或是熱融胎的橡膠遲滯,硬物間的摩擦力主要來自兩種類型的力。第一種是粗糙物體表面的囓合。粗操的物體表面有許多像是銳利山峰的微觀不平整,加之又硬(我們現在討論不以形變為主的摩擦力),靜摩擦力即是要用來舉起囓合的部分。那麼物體已經動起來的話,囓合的程度是有的但是並不會達到一個位能的最低點,所以動摩擦力稍微的小。不過摩擦力如果只是來自囓合,那麼把相同的材質拋光摩擦力不就漸漸消失?一開始很粗操的表面稍微磨光的確是會讓摩擦力下降,但是再加以拋光摩擦力反而上升了。所以引進了第二種摩擦力。據估計只有10%的摩擦力來自粗操度。1950年F. P. Bowden與D. Tabor著書指出表面黏附力才是決定摩擦力的主要元素。如兩個金屬物體放在一起,接合處會產生原子的"冷焊接",其實當兩物體開始相對移動的確會有微量磨屑是因為黏合的原子被硬生生拔起而產生。在滑移期間,接合處的原子會持續黏在一起又分開。同樣的,能夠產生黏合的部分在滑移時沒有靜止時來的多,所以動摩擦力稍微小於靜摩擦力。

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