悬崖勒马
2019-08-27张君涵
青少年科技博览(中学版) 2019年4期
张君涵
我看到一篇介绍摩擦力的文章,知道了摩擦力非常重要,在日常生活中无处不在,大到汽车轮胎小到我们穿的鞋子。于是,我也萌生了一个想法,准备设计一个小装置,可以让更多的小朋友简单直观地了解影响摩擦力的因素。
受到成语“悬崖勒马”的启发,我制作了一个纸盒小马模型(条件允许的话也可以使用玩具小马代替),小马的前部、马腿以上的位置连接一根细绳,绳子约60厘米长,在绳子的另一端连接一个橡皮泥做的配重小球,可以方便地加减橡皮泥,从而改变小球的质量。
我将纸盒小马放在桌上,让橡皮泥小球恰好懸于桌子边缘,释放小球,在小球的拉动下,小马会滑向桌缘,当小马刚滑到边缘时就会自动停下来,形成悬崖勒马效果。
我查阅了初高中阶段关于力学的部分教材,对悬崖勒马小装置的工作原理进行了分析。
计算摩擦力的大小时,应先判断该摩擦力是滑动摩擦力还是静摩擦力,再用相应方法求出:滑动摩擦力的大小计算公式为f=μN,式中的“叫动摩擦因数,也叫滑动摩擦系数,它只跟材料、接触面粗糙程度有关,跟接触面积无关;N为正压力。
试验中,小马发生了相对滑动,因此是滑动摩擦力,即发生在两个相互接触而相对滑动的物体之间的力,阻碍着它们之间的相对滑动。