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重力、弹力、摩擦力的透析 河北省蔚县代王城中学 康万胜 一、重力 重力是由于地球和物体间的互相吸引而产生的，吸引力的大小和两个物体的质量、物体间的距离有关系，因而在地球的不同位置处重力和质量的比值不相等，重力的大小不相等。质量和重力是两个不同的物理量。在地球的任何地点，一个物体的质量不会产生变化，把这个物体带到月球上，用天平称量时，其质量数值仍然等于在地球上所测得的数值。而物体所受的重力由于地球上不同地点的g的差异，在不同的地点会有不同的数值。由于月球的质量比地球的质量小，所以月球的引力比地球弱，月球上g的数值大约只有地球g的数值的1／6，所以在月球上用弹簧测力计测得的重力也只是在地球上测得的数值的1／6。 二、弹力 弹力，又称弹性力。当物体受到外力作用而产生形变时，在物体内部即产生一种抗拒形变力图使物体恢复原来形状的力，这种力就叫做弹力。 弹力产生于直接接触的物体之间，并且以物体产生弹性形变为先决条件。所以，凡是相互接触而且发生弹性形变的物体之间都存在着弹力的相互作用。同时，由于产生形变，物体内部各部分之间也存在着弹力相互作用。物体的形变是多种多样的，所以产生的弹力也以各种不同形式表现出来。我们平时所说的压力、支持力、拉力、推力、张力等等，这些名称是从力的作用效果而加以区分的，它们的实质都是由于物体发生形变而产生的，所以这些力实质上都是弹力。 在弹性限度内，弹力的大小跟形变成正比；达到平衡时，弹力大小等于引起形变的外力。弹力的方向就两个物体之间来说，总是跟引起形变的作用力的方向相反。两个坚硬物体之间由于拉伸或压缩形变产生的弹力，其方向垂直于接触面，并且与形变的趋向相反；绳索等柔软物体与其他物体之间由于拉伸形变而产生的弹力，其方向沿柔软物体本身，也和形变的趋向相反。 弹力产生的原因。在弹性限度内，物体受到外力作用发生形变时，物质的分子之间要发生相对位移，这时，分子间的引力与斥力的平衡状态被破坏。当对物体施加压力时，分子之间的距离变小，斥力较引力增加得快，分子之间斥力作用占优势，物体就表现出弹性压力；如果对物体施加拉力，就会增大分子之间的距离，此时引力比斥力增加得快，分子间引力作用占优势，物体就表现出弹性张力。当外力撤去后，正是这种引力或斥力作用，使物体恢复原来的形状。 三、摩擦力 摩擦力产生的原因，摩擦力产生在两个接触表面之间。我们用肉眼看到的光滑固体表面，当用放大镜观察时，就会发现其表面是凸凹不平的，好像布满了高峰山谷一般。因此，当两个物体相互接触时，真正接触的只是物体表面的峰丘。在这些真正接触的区域内，两个接触表面的原子非常接近，原子之间具有非常强的相互作用力。在接触点以外的其他区域，两物体表面的原子之间的距离比较大，从几十纳米到几百纳米。这些原子之间的相互作用力比较弱，与真正接触区域相比可以忽略不计。而接触区域的面积之和要比物体表现面积小得多。 当两个接触面发生相对滑动的时候，势必要以剪切的方式破坏原来所有的接触点，使两个接触表面的凸起部分相碰撞而产生断裂、磨损，从而形成了对物体运动的阻障。 对于非常光滑的表面，尤其是特别清洁的表面，由于真正接触面积增大和接触点粘结强度提高，摩擦力也很大。 (责任编辑：admin) |