摩擦力-相对滑动速度关系的实验分析

摘要

目的:本文尝试采用DIS系统,进行摩擦力-相对滑动速度关系的实验分析.方法:定性试验证实仪器正常,在普通桌面光滑桌面上,正压力为Ff=2N,接触面为90cm2条件下测试滑动摩擦力.同时进一步分析,在水平桌面下铁架台侧垫软木,将桌面制作成为坡度5为5°的坡面,再次测试,将滑块下分别垫上白纸、报纸、尼龙布进行试验,重复检测,正压力影响,增加小车上的砝码,增加正压力,重复测试.结果:在早期位移增加与力的增加存在正相关,且△摩擦力/△位移增加处于较高水平,在5s左右,摩擦力达到峰值10N,同位移显著上升,大致呈直线,提示速度比较稳定,摩擦力下降,并趋于平稳,在6.5s之后,位移快速上升,提示速度明显增加,但力无明显的改变,甚至下降.在上升坡度为5°条件下,滑动摩擦力与位移关系发生显著变化,滑动速度呈波动变化.同时画面摩擦力、位移的时间图也发生了显著变化,尼龙出现了类似于上坡过程中波动曲线.摩擦力与正压力存在正相关性,4N下摩擦力19.5N,6N状态下为30.1N.讨论:摩擦力-相对滑动速度有关,但在现有的试验条件下,这种相关性非常不稳定,影响因素较多.