滑动摩擦与滚动摩擦：差异与比较

滑动摩擦和滚动摩擦是阻碍物体在表面上运动的两种摩擦力。 摩擦力是一种阻止相邻物体相互滑动的力。

滚动摩擦比滑动摩擦更难分析。滚动摩擦低于滑动涉及的动摩擦。

关键精华

1. 滑动摩擦和滚动摩擦都是当两个表面接触并抵抗运动时发生的两种摩擦。
2. 当两个表面相互滑动时会发生滑动摩擦，从而产生热量和磨损，而当圆形物体在表面上滚动时会发生滚动摩擦，从而产生较小的摩擦和磨损。
3. 滚动摩擦低于滑动摩擦，负责轮子、轴承和齿轮等物体的平稳运动。

滑动摩擦与滚动摩擦

滑动摩擦和滚动摩擦之间的区别在于，只要一个接触点与另一个接触点发生摩擦，就会发生滑动摩擦，而当一个实体在另一个表面上滚动时，就会发生滚动摩擦。 滑动摩擦可以归类为摩擦的一种形式，但滚动摩擦不是。

滑动摩擦是一个有很多应用的简单概念。 我们找不到平坦的饰面 现实生活. 由于两个相邻表面之间的相对速度，当物品在任何表面上滑动时，它都会受到向后的力。

滑动摩擦一直与运动相反。 每当我们试图在平坦的地板上滑动物体（例如橱柜）时，我们都会遇到滑动摩擦。

圆轮的创造被认为是 分水岭 人类历史上的时刻。 第一个轮子是出于滚动物体的需要而诞生的。 滚动摩擦力是物体在表面上滚动时抵抗运动的力​​。

理想情况下，当物体在表面上平滑滚动时，接触的表面之间没有滑动摩擦。 然而，实际上，由于弹性特性，主体和表面都会弯曲。

对比表

比较参数	滑动摩擦	滚动摩擦
发生在	这是由于表面上微小凸起的大小之间的关系而发生的。	这是表面变形的结果。
摩擦类型	滑动摩擦是一种可以接受的摩擦。	滚动摩擦是摩擦的一种形式，而不是阻力。 重要的是要记住并非所有阻力都是摩擦力。
系数的依赖	可触及的微量热量和表面结构对系数有影响，这不仅仅是由于外部影响。	滚动物体的半径、物体下降的深度、表层结构和其他几个因素都会影响系数。
阻力类型	为了停止相对运动，滑动摩擦作为整个接触区域的恒定外部因素起作用。	滚动摩擦力是一种产生反向扭矩以试图阻止滚动运动的力。
阻力大小	在大多数应用领域，通过使用滚珠轴承，轴和轮之间的滑动摩擦被滚动摩擦代替。	与滑动摩擦相比，滚动摩擦要低得多。

什么是滑动摩擦？

两个相互摩擦的物体之间的摩擦力称为滑动摩擦力。 表面上存在的微小凸起会导致滑动摩擦。

当两个表面相互移动时，突起会接合，并且需要劳动力来保持物体移动。 我们在这里不是在对抗重力，所以我们感知到的阻力是由于滑动摩擦。

此外，在静止状态下，试图使物品滑动的作用力始终等于作用在其上的摩擦力。 当我们逐渐增加施加的力时，项目会在某个时刻开始朝着外部因素的方向前进。

任何形状的两个物体之间都可以发生滑动，但滚动摩擦是与旋转运动相关的摩擦力。 滚动摩擦系数远低于滑动摩擦系数。 它会产生更多的声学和热学副产品。

有一些例外，例如具有不同静摩擦系数和滑动摩擦系数的金属以及分子引力优先的小表面。

它是由两个因素决定的：一是物体的物质，二是它的重量。 接触面积的任何增加都不会影响滑动摩擦。

什么是滚动摩擦？

每当一个物体的表面与另一个物体的表面摩擦时，就会产生滚动摩擦。 发生滚动时在表面上产生的偏转是该力的来源。

歇斯底里是一个主要因素：当表面在变形后恢复其原始形状时释放的能量将小于最初用于引起变形的能量。

与滑动摩擦相比，我们发现滚动摩擦要低得多。 例如，干燥的沥青和橡胶之间的滑动摩擦系数为 0.68，而公路轮胎的滚动阻力系数为 0.01-0.035。 然而，这个版本的等式具有误导性。

实际上，“系数”受到多种不同因素的影响。 考虑一个 自行车 在停机坪上的车轮。 我们有这样一个接触区域，而不是接触点。 轮子在与地毯接触的地方伸直，在表面形成一条浅沟。

力因此分散在整个接触区域，反作用力矢量最终仅在沟槽处与运动相反地聚集。

这个概念也可以应用于轨道上的训练轮胎。 钢比橡胶更不容易变形。 因此，火车车轮的滚动摩擦力低于自行车车轮。

滑动摩擦和滚动摩擦的主要区别

1. 滑动摩擦是由于表面上微小凸起的大小之间存在相关性。 由于表面变形，会发生滚动摩擦。
2. 可接受的滑动摩擦是一种摩擦。 滚动摩擦不是阻力，而是一种摩擦。 了解摩擦力不是唯一类型的阻力是至关重要的。
3. 该系数受少量可用热量和表面结构的影响，这不能简单地归因于外部因素。 该系数受滚动物体的半径、物体下降的深度、表面层的结构以及其他几个因素的影响。
4. 滑动摩擦作为整个接触区域的连续外部分量来停止相对运动。 滚动摩擦力是一种产生反向扭矩以试图阻止车轮滚动的力。
5. 在大多数现代应用中，滚珠轴承用于替代轴和轮之间的滑动摩擦。 滚动的摩擦力大大低于滑动的摩擦力。

参考资料

1. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022489817300721
2. https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.1735043

最后更新时间：23 年 2023 月 XNUMX 日