全部实验 › 必修一 3.3 · 摩擦力
摩擦力
地面与板底都是真实的搓板几何，接触面【不加任何摩擦系数】——拉力完全由棱与棱的刚体碰撞产生。改变猫的质量，实测摩擦系数保持不变，这就是 f = μN。
装置凹凸啮合能不能解释摩擦力
涉及的关系式
\bar{F} = \frac{1}{T}\int_0^T F(t)\,dt \approx 0\text{粗糙度} = \val{$mu},\; m = \val{$F_N}\text{kg}
可调的实验条件
| 条件 | 默认值 | 可调范围 |
|---|---|---|
| 表面粗糙度(坑洼深浅疏密) | 0.5 | 0.2 – 1.0 |
| 猫的质量 m_cat(kg) | 5 | 1 – 8 |
这个实验算了什么、没算什么
- 仿真: 接触摩擦系数设为 0，拉力只来自坑洼几何的刚体碰撞；弹簧-阻尼力元件；坑洼的深浅疏密由粗糙度参数驱动。
- 理想化: 板与猫视为刚体(不形变)；碰撞不反弹但不耗散——真实表面靠微观塑性变形与粘着把能量真正吃掉，本引擎没有这一层。
- 不适用: 微观塑性变形、冷焊粘着、接触面温度与磨损——正是它们让宏观摩擦不为零，而本实验刻意把它们全部拿掉，好让"只剩啮合"的后果显出来。