摩擦角指的是:物体在受到摩擦力情况下,物体的滑动摩擦力(或最大静摩擦力)Ff=μFN,支持面的支持力FN

摩擦角指的是:物体在受到摩擦力情况下,物体的滑动摩擦力(或最大静摩擦力)Ff=μFN,支持面的支持力FN,第1张

对物体受力分析,受重力、拉力、支持力和摩擦力,将支持力和摩擦力合成,由于Ff=μFN,故不论FN如何改变,Ff与FN的合力F1的方向都不会发生改变,设与竖直方向的夹角为φ,如下图所示:

平面对物体的作用力F1与竖直方向的夹角一定为φ,由于tanφ=

3
3
,故φ=30°;

又由于F1、Fn 和G三力平衡,应构成一个封闭三角形,当改变Fn与水平方向夹角时,Fn和F1的大小都会发生改变,且Fn与F1方向垂直时Fn的值最小;

故拉力的最小值为:Fn=mgsin30°=

1
2
mg,与水平方向成30°斜向上.

答:最小作用力的大小为

1
2
mg,方向与水平方向成30°斜向上.

把支持力N和摩擦力f合成一个新力F'

这个新力F'与支持力成角度为φ=arctg(f/N)

我们把这个角度φ称为摩擦角

例如

在水平面上以大小为F方向与水平面成θ斜上拉箱子云速运动,问θ角度为多少时最省力。

做出受力分析以后把f和N合成为F'摩擦角为φ=arctg(f/N),此时箱子受三个力作用

重力G,拉力F

,还有F’。

当这三个力组成一直角三角形时F最小,并且F方向与F'垂直,此时不难看出θ=arctg(f/N)

具体请参考

高中物理竞赛内容

煤炭的内摩擦角和外摩擦角不同的煤体,数值不一样。

原煤5~50mm粒级的内摩擦角为395

°,外摩擦角为36

°。

内摩擦角是反映散粒物料间摩擦特性和抗剪强度,它是确定物料仓仓壁压力以及设计重力流动的料仓和料斗的重要设计参数。如果把散粒物料看成一个整体,在其内部任意处取出一单元体,此单元体单位面积上的法向压力可看作该面上的压应力,单位面积上的剪切力可看作该面上的剪应力。

外摩擦角小于0~1倍内摩擦角。

tanb=F/N=μN/N=μ此式表明:摩擦角b的正切等于静摩擦因数。即:μ≥tanθ

正切映射。

区间(0,∞)可以用 tan(θ) 来表示:

tan(θ)=0,当θ=0度,

tan(θ)→∞,当θ→90度。

如果斜面的摩擦系数f=015,令f=015=tan(θ),求得θ=85度,即当量摩擦角等于85度,也就是自锁角等于85度,螺纹升角小于此角即可自锁,否则将会脱开。

螺纹摩擦角:可把螺纹看成是斜面绕在圆柱体上而构成,螺纹应用斜面原理。物体在斜面上,法向反力N与摩擦力F的合力R称为支持面对物体的全反力。即摩擦力F达到最大值Fmax时,这时的夹角a也达到最大值b,把b称为摩擦角。

土力学中的外摩擦角是抗剪强度线在σ一τ坐标平面外的倾角。用φ表示。土或岩石的抗剪强度指标之一,反映土或岩石内部各颗粒之间外摩擦力的大小。外摩擦角愈大,强度愈高。无黏性土的外摩擦角通常在26~48°之间。

作为岩(土)体的两个重要参数之一的外摩擦角,是土的抗剪强度指标,是工程设计的重要参数。土的外摩擦角反映了土的摩擦特性,一般认为包含两个部分:土颗料的表面摩擦力,颗粒间的嵌入和联锁作用产生的咬合力。

扩展资料:

土的外摩擦角反映土的摩擦特性,包括土颗粒之间产生相互滑动时需要克服由于颗粒表面粗糙不平而引起的滑动摩擦,以及由于颗粒物的嵌入、连锁和脱离咬合状态而移动所产生的咬合摩擦。

外摩擦角反映散粒物料间摩擦特性和抗剪强度,它是确定物料仓仓壁压力以及设计重力流动的料仓和料斗的重要设计参数。如果把散粒物料看成一个整体,在其内部任意处取出一单元体,此单元体单位面积上的法向压力可看作该面上的压应力,单位面积上的剪切力可看作该面上的剪应力。

内摩擦角是抗剪强度线在σ一τ坐标平面内的倾角。

内摩擦角是土或岩石的抗剪强度指标之一,反映土或岩石内部各颗粒之间内摩擦力的大小。内摩擦角愈大,强度愈高。

无黏性土的内摩擦角通常在26~48°之间。土的内摩擦角反映土的摩擦特性,包括土颗粒之间产生相互滑动时需要克服由于颗粒表面粗糙不平而引起的滑动摩擦,以及由于颗粒物的嵌入、连锁和脱离咬合状态而移动所产生的咬合摩擦。

扩展资料

内摩擦角是反映散粒物料间摩擦特性和抗剪强度,它是确定物料仓仓壁压力以及设计重力流动的料仓和料斗的重要设计参数。

如果把散粒物料看成一个整体,在其内部任意处取出一单元体,此单元体单位面积上的法向压力可看作该面上的压应力,单位面积上的剪切力可看作该面上的剪应力。

物料沿剪切力方向发生滑动,可以认为整体在该处发生流动或屈服。即散粒物料的流动可以看成与固体剪切流动破坏现象相类似。这样,就可以应用莫尔强度理论来研究散粒物料的抗剪强度,进而得出确定内摩擦角的理论和方法。

参考资料来源:百度百科-内摩擦角

看起来您对一些概念有混淆。

首先,摩擦角的定义:摩擦角的正切值等于静摩擦因数。静摩擦因数(系数)只与接触的表面有关,所以摩擦角是个定值,它和斜面的倾斜度无关,即使在水平面,只要接触表面存在摩擦,就有摩擦角。

其次,摩擦力与正压力有关,研究对象所受摩擦力的方向与物体的运动方向或者运动趋势方向相反。当研究对象静止时,其所受静摩擦力在其作用线上与其它力平衡,最大静摩擦力等于所受正压力与静摩擦系数的乘积。当研究对象运动时,其所受摩擦力等于所受正压力与动摩擦系数的乘积。

以上请采纳。谢谢!

关于您补充的部分“那么假设最大静摩等于滑摩,那么在加一个任何外力后,我的正压力和摩擦力能否合成为一个方向永不变的力呢?”

沿斜坡和垂直斜坡方向进行力的分解,你施加的外力可以分解成沿斜坡和垂直斜坡方向的两个分力,如果没有其它外力作用的话,其中的垂直斜坡方向的分力就是正压力;滑动摩擦力是沿斜坡方向的。为什么还要把这两个力合成?

前面说过,最大静摩擦力等于所受正压力与静摩擦系数的乘积,在这里你假设了最大静摩等于滑摩,那么滑动摩擦力就等于所受正压力与摩擦系数的乘积。也就是说滑动摩擦力和所受正压力是成正比的,如果将它们合成的话,这个合力和正压力的大小也是成正比的,这个合力的方向的确不变,因为很容易计算发现这个合力与正压力的夹角就等于摩擦角。但是这样的分析是没有意义的,我们前面做的力的正交分解都白做了。

粉土的内摩擦角φ一般为18~25°,粘聚力一般为5~10KPa。

圆粒土的内摩擦角φ一般为18~22°,粘聚力非常小,可以看做0。

内摩擦角大小取决于土粒间的摩阻力和连锁作用 , 内摩擦角反映了土的摩阻性质。 黏聚力是黏性土的特性指标 , 黏聚力包括土粒间分子引力形成的原始黏聚力和土中化合物的胶结作用形成的固化黏聚力。

因而内摩擦角与黏聚力是土抗剪强度的两个力学指标。 土的抗剪强度指土对剪切破坏的极限抵抗能力,土体的强度问题实质是土的抗剪能力问题。

土的抗剪强度指标——内摩擦角φ、黏 聚力 C φ——土的内摩擦角(°) C——土的粘聚力(KPa)。

φ、C与土的性质有关,还与实验方法、实验条件有关。因此,谈及强度指标时,应注明它的试验条件。(直剪实验、三轴剪切试验等)

沿圆弧运动物体的摩擦角

可以看出,θ一定时φ角不同,得到的μ值不同,是sinφ和φ。角的增大而减小。这说明物体下滑的φ角越大测得的摩擦因数μ越小。

若φ=90°时物体停止,且斜面倾角θ=45°的话,那么这种方法中同样存在着角很大时物体可能不能够在坡面上停住,从而产生倒滑。这时在计算θ时要将倒滑的角与前面的φ角相加进行计算。为了避免倒滑带来的测量麻烦,可以减小斜面的倾角θ,使θ较接近于最大静摩擦角,那么就能避免倒滑。

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