静摩擦力

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引言

存在多种摩擦力，静摩擦力就是其中一种，它倾向于使物体保持静止状态。当人们试图使物体在表面上运动时，就会遇到这种摩擦力。然而，这种力不会导致物体与其所在的表面之间发生相对运动。它可以被定义为在特定时间内平衡施加在物体上的力的摩擦力。

静摩擦力——定义

摩擦力是一种阻碍或抵抗固体运动的力。静摩擦力与阻碍物体沿特定路径运动的力有关。当人们试图移动静止在平面上的物体，而不使其与表面发生相对运动时，就会注意到这一点。

例如，挂在架子上的毛巾或停在山坡上的汽车都会遇到静摩擦力。放在桌子上的书也经历着静摩擦力。

根据Marques等人（2019年）的研究，这是一种摩擦力，它在特定时间段内精确地平衡静止物体的施加力。这种摩擦力被认为是一种自调节力，这意味着静摩擦力将等于并与施加在物体上的力方向相反。

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静摩擦力：公式

静摩擦力公式写为F = $\mathrm{\mu}$N，其中F是静摩擦力，M是静摩擦系数，N是法向力，也可以称为接触力。

它是物体表面与其所在路径表面之间存在的摩擦力，两者之间不存在相对运动。因此，在这种情况下，物体和表面处于静止状态，当物体开始运动时，动摩擦力就会出现。在静摩擦力的情况下，物体抓握其所在平面表面的强度由称为摩擦系数的数值表示。

帮助物体以静止状态停留在表面上而不下落或滚落的相对力称为法向力，这意味着表面施加在物体上的力以提供一定程度的支持。在这种情况下，法向力将作用于某个角度，该角度将具有其分量需要考虑。如果表面是平的，则法向力将与作用在其上的重力相同。这种静摩擦力的系数用符号$\mathrm{\mu}$表示。

如果汽车倾向于沿斜坡滑落，并且突然刹车，则汽车会移动一段很短的距离然后达到静止位置。在这种情况下，会施加静摩擦力来阻止汽车滑落。

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静摩擦力——定律

与静摩擦运动相关的两个不同的定律。最大静摩擦力与接触面积无关。正如Wang等人（2018年）所述，最大静摩擦力与法向力成正比，进一步解释说，如果法向力增加，则特定物体在不运动的情况下所能承受的最大外力也会增加。

极限摩擦力：描述

极限摩擦力是与静摩擦力相关的最大值，当特定物体即将在一个不同物体的表面上移动时，它就会出现。在这种情况下，由于外力大于极限摩擦力，物体开始运动。如果物体开始运动，静摩擦力将不复存在，新的摩擦力——动摩擦力——就会出现。

结论

物体和表面之间存在各种运动，静摩擦力是其中一种运动，它与一个人试图使物体在特定表面上运动，而实际上并没有使它运动从而产生动摩擦力时所遇到的摩擦力有关。静摩擦力是指物体在经历一定力后能够保持静止状态的程度。

常见问题

Q.1. 摩擦力的成因是什么？

A. 摩擦力是由特定物体所在的表面的不规则性引起的。物体和表面的粘性是由两者之间发生的某些键合触发的，这导致粘附，这种粘附决定了物体表面与其所在的表面之间的静摩擦力的强度。

Q.2. 极限摩擦力的两个主要定律是什么？

A. 极限摩擦力在两个相互作用的表面上沿切线方向作用；极限摩擦力的大小与两个相互作用的表面之间的法向反作用力成正比。

Q.3. 何时达到最大静摩擦力？

A. 在物体达到运动状态、开始移动或滑动之前，就达到了最大静摩擦力。从数学上讲，这个值可以通过将静摩擦系数与接触表面施加的法向力相乘来获得。

Q.4. 动摩擦力是什么？

A. 它是物体在平面上开始运动时发生的摩擦力。动摩擦力也称为滑动摩擦力或动态摩擦力。