新第05章摩擦

对力学中的摩擦教学内容改革的建议—由库伦定律的局限性看摩擦内容更新的必要性摘要：本文以我国工科院校力学教材中摩擦内容以及摩擦内容教学的实际情况为前提，分析了库仑定律的局限性，并提出了对教材摩擦内容更新的必要性以及对教材改革的具体意见。

关键词：摩擦库仑定律教材改革1.问题的提出目前，关于力学课程相关教材中摩擦这一章，仅限于根据古典摩擦理论来介绍摩擦力的性质、特点，然后再讨论物体在有摩擦力作用下的平衡问题。

但是，库仑定律早已被实践证明不能完全反映复杂的摩擦现象。

而我们至今仍把他作为普遍的摩擦规律来进行教学，导致了对教师而言想讲透而说不清，对学生而言一方面存在一定的误导性，另一方面学生学后也似懂非懂。

随着科技的发展现代的摩擦理论早已渗透到了生产、科技各个领域，广泛应用于工程设备之中，例如，在我国的水力发电工程中，按摩擦系数随正压力的增加而减少这一原理，在钢闸门的支承上设计和使用了胶木滑道。

而我们的教材和教师还在教育学生：摩擦系数与正压力无关。

作为教材，首先立论必须正确，其次是严谨。

时至如今，如果还把过了时的摩擦理论作为摩擦普遍规律来进行教学，是不能满足现代化工程实际对摩擦学的要求的，甚至有可能导致严重的工程后果。

因此必须对摩擦理论讲授的内容进行更新。

本文在先分析库仑定律的局限性的基础上，提出了对教材摩擦内容更新的必要性以及对教材改革的具体意见。

2.库仑定律的局限性经典的库仑定律的要点是：摩擦力与正压力成正比，与接触面积无关，摩擦系数为常数，与法向压力及其他因素无关。

而现代实验已证实了库仑定律的局限性，其关键问题是没有考虑摩擦系数μ的影响因素。

而现在一般教科书对μ的影响因素的介绍不仅十分有限，而且还特别强调μ与接触面积大小无关，其实影响摩擦系数的因素是很多的，大致归纳如下：1.物体表面在超精加工的条件下，接触变形在弹性范围内，μ不仅随法向压力的改变而变化，而且还随法向压力的作用时间的延长而变大；（2）μ值受污染情况的影响极大，从而使其值大幅度降低。

理论力学参考答案第5章第5章摩擦· ·47· 47·第5章摩擦一、是非题正确的在括号内打“√”、错误的打“×” 1静滑动摩擦力与最大静滑动摩擦力是相等的。

× 2最大静摩擦力的方向总是与相对滑动趋势的方向相反。

√ 3摩擦定律中的正压力即法向约束反力是指接触面处物体的重力。

× 4当物体静止在支撑面上时支撑面全约束反力与法线间的偏角不小于摩擦角。

× 5斜面自锁的条件是斜面的倾角小于斜面间的摩擦角。

√ 二、填空题1当物体处于平衡时静滑动摩擦力增大是有一定限度的它只能在0≤Fs≤Fsmax范围内变化而动摩擦力应该是不改变的。

2静滑动摩擦力等于最大静滑动摩擦力时物体的平衡状态称为临界平衡状态。

3对于作用于物体上的主动力若其合力的作用线在摩擦角以内则不论这个力有多大物体一定保持平衡这种现象称为自锁现象。

4当摩擦力达到最大值时支撑面全约束反力与法线间的夹角为摩擦角。

5重量为G的均质细杆AB与墙面的摩擦系数为0.6f如图5.12所示则摩擦力为0。

6物块B重2kNP物块A重5kNQ在B上作用一水平力F如图5.13所示。

当系A之绳与水平成30角B与水平面间的静滑动摩擦系数s102f.物块A与B之间的静滑动摩擦系数s2025f.要将物块B拉出时所需水平力F的最小值为2.37kN。

A CB G A B F 图5.12 图5.13 ·48·理论力学·48·三、选择题1如图5.14所示重量为P的物块静止在倾角为的斜面上已知摩擦系数为sfsF为摩擦力则sF的表达式为B 临界时sF的表达式为 A 。

A sscosFfP B ssinFP C sscosFfP D ssinFP NF P sF 图5.14 2重量为G的物块放置在粗糙的水平面上物块与水平面间的静摩擦系数为sf今在物块上作用水平推力P 后物块仍处于静止状态如图5.15所示那么水平面的全约束反力大小为C 。

第五章土的抗剪强度5.1、5.2土的抗剪强度理论1、土体的抗剪强度组成：土体的抗剪强度主要由内聚力和内摩擦角组成；2、天然休止角：通过漏斗向地面撒沙的时候，沙堆与地面的夹角称为砂土的天然休止角；天然休止角亦最松散状态下的土体内摩擦角；-------同一种砂土、松散和密实状态土体的内摩擦角是不同的，主要因为越密实土体之间的接触面越大、滑动摩擦抗力越大，且越密实咬合摩擦力越大。

3、土体抗剪强度的影响因素：土体的抗剪强度首先取决于土体的C、值（由土体的组成、土的状态、土的结构、应力历史、毛细水压力等决定），其次取决于土体的应力状态，。

4、土体的抗剪强度指标：主要指土体的C、值。

5、抗剪强度主要解决的土力学问题：①各种类型的滑坡→边坡稳定性问题→第七章内容；②挡土结构物的破坏→土压力问题→第六章内容；③地基破坏→基坑承载及地基土稳定性问题→第八章内容；④砂土液化→土体的振动液化特性→第九章内容。

6、各种类型的滑坡：①崩塌：张拉破坏+剪切破坏共同组成；②平移滑动：主要为无粘性土或少粘性土的边坡破坏形式；③旋转滑动：主要为粘性土边坡的破坏形式；④滑流：边坡遇水产生流体似的滑动。

7、土体的内摩擦角：通常由土体之间的滑动摩擦力与咬合摩擦力组成。

（1）粗粒土的内摩擦角的影响主要影响因素有：密度、粒径级配、颗粒形状、矿物成分等，其中前三项影响土体之间的咬合力和接触面积（影响滑动摩擦力），矿物成分主要因为土体的滑动摩擦系数；（2）细粒土的内摩擦角的影响主要影响因素有：细粒土表面存在吸附水膜，颗粒通过吸附水膜间接接触会影响土体的滑动摩擦力，吸附水膜与土颗粒的含水量有关，故其摩擦角的影响因素更为复杂。

8、土体的内聚力：主要指细粒土的黏聚强度，取决于土颗粒之间的库伦力（静电力）、范德华力（分子间引力）、胶结作用和毛细水压力。

9、土体的库仑强度公式：总应力强度公式：；有效应力强度公式：；孔隙水压力不影响土体的抗剪强度，故上述两个相同。

05第五章国际贸易理论第五章国际贸易理论⼀、贸易理论综述国际贸易是在⼀定的历史条件下产⽣和发展起来的。

形成国际贸易的两个基本条件是：社会⽣产⼒的发展和国家的形成。

国际贸易可以按商品移动的⽅向分为进⼝贸易、出⼝贸易和过境贸易，按商品的形态分为有形贸易和⽆形贸易，也可以按⽣产国和消费国在贸易中的关系分为直接贸易和间接贸易与转⼝贸易。

16-17世纪盛⾏的重商主义主张国家应当⿎励出⼝，同时限制进⼝。

Adam Smith的绝对优势理论第⼀次解释了为什么不受限制的⾃由贸易对⼀个国家是有利的，Smith认为应当由市场机制这只看不见的⼿，⽽不是政府决策来决定⼀国进⼝什么商品和出⼝什么商品。

他的论点还表明对贸易采取的这种⾃由放任的态度符合⼀国的最⼤利益。

在Smith理论的基础上，19世纪英国经济学家David Ricardo提出相对优势理论，是现代不受限制的⾃由贸易论的理论基础。

20世纪，两位瑞典经济学家Eli Heckscher和Bertil Ohlin改进了Ricardo的理论，创⽴了著名的Heckscher-Ohlin理论。

1. 贸易利益①国际贸易为各国的企业家打开了机遇之门，同时也为各国消费者提供了更为⼴阔的选择空间；②国际贸易能有效利⽤世界各地的资源，为各国提供更多的发展机会，也极⼤地丰富和⽅便了⼈们的⽇常⽣活；③由于世界范围的国际分⼯，国际贸易使每个民族和国家都能在经济和技术的进步中得到⼀份机会，发达国家和发展中国家的国民财富都在⽇益增长，⼀些发展中国家通过国际贸易抓住了新的发展机遇，缩短了与发达国家的经济差距，发展中国家的国际地位有所提⾼；④国际贸易促进了国家间特别是⼤国间的协调与合作，使⼀些国家变得更具有竞争⼒和创造⼒，从⽽富裕起来。

Smith，Ricardo和Heckscher-Ohlin的理论精确地确认了国际贸易的特定利益。

⼀国⽣产不了的商品通过国际贸易可以得到，绝⼤多数国际贸易是有利的。

另外，他们的理论还解释了为什么⼀个国家通过国际贸易来获取⾃⼰可以⽣产的产品仍能获得利益。

摩擦学的研究与应用第一章摩擦学的基础概念摩擦学是机械工程的一个分支学科，研究物体之间相互作用力的特性和规律。

在现代工业生产和日常生活中，摩擦是不可避免的。

因此，理解和控制摩擦成为降低能量损失、提高机械效率和稳定性的关键。

摩擦可分为干摩擦、润滑摩擦和粘着摩擦三种。

干摩擦是指在无润滑条件下的摩擦，物体表面间直接相互接触而产生的摩擦力。

润滑摩擦则是在物体表面间插入合适的润滑剂，以使物体表面间接触，减小摩擦力的一种摩擦。

粘着摩擦则是指物体表面间出现的一种间接摩擦，例如吸附、化学反应过程等。

第二章摩擦学的研究方法摩擦学的研究方法主要有试验研究和理论研究两种。

试验研究是对不同材质、不同接触条件下作用力、摩擦力、表面变形、表面磨损等进行实验测量，从而研究摩擦学规律。

而理论研究则是采用数学模型，通过对摩擦力、表面变形、表面磨损等进行分析、推导，从而探究摩擦过程的本质规律。

常用的摩擦试验仪器有摩擦副试验机、转动摩擦试验机等。

然而，由于摩擦过程十分复杂，无法通过单一的试验方法完全揭示其规律。

因此，研究摩擦学必须综合应用多种试验方法，如红外光谱、电子显微镜、原子力显微镜等。

第三章摩擦学的应用摩擦学在生产和日常生活中有广泛的应用。

在工业生产中，研究摩擦学规律是提高机械制造工艺和产品质量的重要手段。

例如，在汽车工业中，人们通过涂覆表面润滑剂或使用液压升降器、减震器等装置，有效地降低了摩擦力、延长了试验机器的寿命。

在机械加工过程中，更是广泛应用于干式切削、高速切削、摩托车启动器、机械密封等领域。

此外，摩擦学还被应用于运动学领域。

在竞技运动中，摩擦与运动员体能、运动装备的接触有着密切的关系。

例如，针对冰上运动的摩擦力学研究，在保持足够附着力的同时减小空气阻力，从而提高滑行轨迹和速度。

总之，摩擦学作为一门交叉性强的学科，对于提高生产效率、保障生活安全、提升机械性能等领域都有着重要的意义。