摩擦力|物体の運動を妨げるように働く力

摩擦力

摩擦力(摩擦)は物体の運動を妨げるように働く力であり、 静止している物体に働く摩擦力を静止摩擦力、運動している物体に働く摩擦力を動摩擦力という。転がり軸受の性能を考えたとき、摩擦力が大きな要因となるため、そのような摩擦力を転がり摩擦力という。

摩擦係数

摩擦係数とは、物体同士が接触して動くときに摩擦力が発生する大きさを表す物理量ある。記号はμが使われる。静止しているときにある摩擦係数を静摩擦係数、動いているときに働く摩擦係数を動摩擦係数という。摩擦係数は、表面の粗さや材質によって異なるため、粗い面や摩擦力が強く働く斜面は摩擦係数が大きく摩擦力も強いといえる。

静止摩擦力

物体に外力が作用しても動かない状態にあるとき、物体はつり合いの状態にある。このときに働いている摩擦力を静止摩擦力という。

EXCELで計算する。

薄いオレンジのところに数字を入力すると、静止摩擦力が計算できます。

最大静止摩擦力

物体に働く外力を大きくしていくと物体は運動し始める。このときの動き出す直前の静止摩擦力を最大静止摩擦力という。最大静止摩擦力Fは、物体と接触面の種類と受ける垂直抗力(反力)によって決まり、最大静止摩擦力の大きさは垂直抗力(反力)に比例する。

動摩擦力

摩擦角

図で表されるような斜面の角度(θ)を摩擦角という。

EXCELで計算する。

薄いオレンジのところに数字を入力すると、動摩擦力が計算できます。

ころがり摩擦力

ころがり摩擦力とは、円板や球体が転がる際の接触面から受ける抵抗力である。ころがり摩擦力が低すぎれば、物体は転がりにくくなる。

EXCELで計算する。

薄いオレンジのところに数字を入力すると、ころがり摩擦力が計算できます。

潤滑剤

潤滑剤とは、摩擦力を小さくするもので、触れ合う面に潤滑材となる油を塗ることで、接触面の上にうすく広がり、物体と物体とが直接接触することを防ぐ。その結果、潤滑剤の上をすべるようになり、摩擦力が小さくなる。日常としては自転車や自動車への油をさすことで滑らかに動くようになる。

タイトルとURLをコピーしました