摩擦力為什麼是由電磁相互引起的,彈力和摩擦力為什麼本質上均由電磁力引起?

時間 2022-03-15 23:30:05

1樓:匿名使用者

請參考以下等資料:

彈力的本質是分子之間的電磁相互作用。由物質分子運動論知道,組成物質的分子間存在著相互作用的引力與斥力。物體無形變時,內部分子處於正常位置,分子間的引力等於斥力,分子在各個方向上受力平衡。

在彈性限度內,當物體受其他物體作用發生形變時,分子之間就要發生相對位移,分子間的引力就不等於斥力,分子的平衡狀態就遭到破壞,分子間就表現出引力或斥力相互作用,從而抗拒形變。隨著分子間距離增加或減小(仍在物體彈性限度以內),相互作用的引力或斥力不斷增加,直到跟外力平衡,物體不再被拉伸或壓縮。撤去外力後,正是這種斥力或引力,使物體恢復原狀。

有關摩擦力的本質,直到今天還不十分清楚,但可以肯定與物質分子間的電磁相互作用有關。根據摩擦表面分子的粘附理論,認為物體接觸時,由於表面不可能極平整,實際的接觸面積比表觀的接觸面積小得多(前者往往只是後者的萬分之幾),因此在接觸點處有很大的應力,大大超過「彈性極限」,接觸處產生「塑性形變 」,許多接觸點「冷焊」在一起,即在接觸點處兩物體的分子間距已小到分子引力作用範圍內,於是兩個緊壓著的接觸點處產生了分子-原子性的表面粘附現象。當一物體在另一物體上被拉動時,摩擦阻力就伴隨著成千上萬的細小「焊點」的扯裂而產生。

這一理論能較好地解釋金屬之間的摩擦,但不能很好解釋木材等的摩擦。

兩個物體接觸,接觸面越平滑摩擦力越小。在平玻璃上推木塊很容易,但推平玻璃就不容易了。這是說明摩擦力加大了嗎?為什麼?

「兩個物體接觸,接觸面越平滑摩擦力越小」的觀點是否正確呢,首先**一下摩擦力的本質:

1.凹凸齧合說.是從15世紀至18世紀,科學家們提出的一種關於摩擦本質的理論,齧合說認為摩擦是由於互相接觸的物體表面粗糙不平產生的.兩個物體接觸擠壓時,接觸面上很多凹凸部分就相互齧合.如果一個物體沿接觸面滑動,兩個接觸面的凸起部分相碰撞,產生斷裂、摩損,就形成了對運動的阻礙.

2.粘附說.這是繼凹凸齧合說之後的一種關於摩擦本質的理論.最早由英國學者德薩左利厄斯於2023年提出,他認為兩個表面拋得很光的金屬,摩擦會增大,可以用兩個物體的表面充分接觸時它們的分子引力將增大來解釋.

上世紀以來,隨著工業和技術的發展,對摩擦理論的研究進一步深入,到上世紀中期,誕生了新的摩擦粘附論。

新的摩擦粘附論認為,兩個互相接觸的表面,無論做得多麼光滑,從原子尺度看還是粗糙的,有許多微小的凸起,把這樣的兩個表面放在一起,微凸起的頂部發生接觸,微凸起之外的部分接觸面間有10^-8m或更大的間隙.這樣,接觸的微凸起的頂部承受了接觸面上的法向壓力.如果這個壓力很小,微凸起的頂部發生彈性形變;如果法向壓力較大,超過某一數值(每個凸起上約千分之幾牛頓),超過材料的彈性限度,微凸起的頂部便發生塑性形變,被壓成平頂,這時互相接觸的兩個物體之間距離變小到分子(原子)引力發生作用的範圍,於是,兩個緊壓著的接觸面上產生了原子性粘合。這時要使兩個彼比接觸的表面發生相對滑動,必須對其中的一個表面施加一個切向力,來克服分子(原子)間的引力,剪斷實際接觸區生成的接點,這就產生了摩擦。

在現代摩擦理論中,還加進了靜電作用。光滑表面摩擦過程中可能帶上異號電荷,它們之間的靜電作用,也是摩擦力的一個原因。

綜上所述,摩擦現象的機理是複雜的,是必須在分子尺度內才能加以說明的。由於分子力的電磁本性,摩擦力說到底也是由於電磁相互作用引起的。

上述理論,已經否定了「物體表面越光滑,摩擦力越小」的說法。在非常平滑的物體表面之間,摩擦力是存在的。老師在教學中經常使用「表面光滑」,其含義是指無摩擦或摩擦因數等於零的表面,即沒有摩擦力。

這是教學中的一種約定,而並非真的是說兩個表面光滑。在平玻璃板上推木塊很容易,而在平玻璃板上推與木塊相同質量的玻璃時就不容易了,這說明摩擦力增大了。

摩擦力為什麼是由電磁相互引起的

2樓:吾淑珍桂歌

歸根結底,彈性形變微觀上講應該是電荷之間的作用力,而摩擦力與彈力有關,也可看作是電磁相互作用。

比如巨集觀上放在桌子上的的杯子,與桌面是接觸的,但是微觀上它是與桌面分子有距離的,好像是懸空的一樣,這就是電荷之間的斥力作用。

彈力和摩擦力為什麼本質上均由電磁力引起?

3樓:匿名使用者

現在物理學認為世界上有四種力:萬有引力,電磁相互作用力,強相互作用力和弱相互作用力。

萬有引力在質量不是很大時一般不考慮,電磁相互作用發生在能激發電磁場的物體之間,強相互作用和弱相互作用一般只在粒子衰變中才考慮。

彈力和摩擦力可以說是分子之間的相互作用力導致。

彈力:物體發生形變,分子之間的距離會發生改變,偏離原先的平衡位置,從而產生彈力。

摩擦力:當兩個物理之間有滑動趨向時,兩個物體的相對位置會發生很小的位移,兩個物體介面之的分子同樣偏離了平衡位置,會產生一個力,有它們的滑動趨向相反,即摩擦力。

分子之間的作用力主要是分子中電子、原子核之間的相互作用力。由於質量比較小,不考慮萬有引力,不涉及粒子衰變,強相互作用力和弱相互作用力也不考慮,這時電子、原子核之間的作用力主要為電磁相互作用力。

綜上,彈力和摩擦力是分子之間的相互作用力,而分子之間的相互作用力主要電磁相互作用力,所以說彈力和摩擦力本質上是由電磁力引起

4樓:匿名使用者

彈力和摩擦力都是因為接觸區分子間的距離變化引起的 ,分子間距離r<r0顯示斥力,分子間距離r>r0顯示引力。

5樓:匿名使用者

是嗎?不是。

說說你的理由。

為什麼彈力、摩擦力是由電磁力引起的

6樓:匿名使用者

要理解這一點,必須從微觀上來看。首先要理解物質的結構。舉個例子,比如金屬,從微觀上看是由金屬陽離子排列成的點陣和遊離於陽離子周圍的自由電子構成的結構。

這樣的結構為什麼會穩定呢?就是因為陽離子之間的靜電斥力保持陽離子間的距離,防止結構坍縮;電子圍繞於陽離子周圍形成彌散的電子海,拉攏陽離子,防止結構崩潰。因此,維繫這個結構的主要的力是庫倫力,從四大基本作用力來說就是電磁力。

當然萬有引力也是存在的,但他跟電磁力相比是微不足道的。

彈力的產生機理。為什麼金屬受到擠壓會發生彈性形變,會產生彈力?就是因為在外界壓力之下,上面說到的金屬結構發生壓縮,金屬陽離子之間在壓力方向上的距離減小,這樣就打破了原有的庫倫引力斥力的平衡,陽離子間斥力變大,因此巨集觀上表現出對抗外界壓力、恢復原有形狀的趨勢,這就是彈力。

所以本質上來講,金屬的彈力就是微觀上的陽離子之間的庫倫斥力,也就是四大基本作用中的電磁力。

至於摩擦力,產生機理略微不同。兩塊金屬互相接觸時,介面上一塊金屬的某些陽離子會和另一塊金屬的電子海有接觸,這樣就會發生庫倫引力,就好像這個區域上他們是一塊金屬一樣(他們沒有真的融合成為一塊金屬就是因為微觀上金屬表面不平,就像吻合不好的鋸齒一樣,只有少數區域有相互接觸),這樣如果在平行於介面的方向有剪下力,這些相互接觸的區域就會發生錯位,電子海和金屬陽離子的重疊面積減小,就像把負電荷從正電荷周圍移走,因此存在反向應力,這就是靜摩擦力。動摩擦力我個人認為就是介面上的相對運動造成金屬表面突出部分的形變從而引起的彈力,因此也是電磁力。

至於其他物質,內部結構不同,不一定是簡單的陽離子和電子的相互作用,但廣泛一點說,一定是化學鍵的作用,彈力和摩擦力都是由於扭曲化學鍵而產生的。而化學鍵的本質是什麼呢?就是負電性的電子雲圍繞兩個成鍵原子的正點性的核,也就是說,本質就是電磁力。

為什麼摩擦力是電磁力引起的

7樓:匿名使用者

要理解這一點,必須從微觀上來看.首先要理解物質的結構.舉個例子,比如金屬,從微觀上看是由金屬陽離子排列成的點陣和遊離於陽離子周圍的自由電子構成的結構.

這樣的結構為什麼會穩定呢?就是因為陽離子之間的靜電斥力保持陽離子間的距離,防止結構坍縮;電子圍繞於陽離子周圍形成彌散的電子海,拉攏陽離子,防止結構崩潰.因此,維繫這個結構的主要的力是庫倫力,從四大基本作用力來說就是電磁力.

當然萬有引力也是存在的,但他跟電磁力相比是微不足道的.

接觸力為什麼在本質上是由電磁相互作用引起的

8樓:匿名使用者

接觸力:彈力,摩擦力這些稱呼都是人為規定的,而電磁力作為四大基本作用力(強力,弱力,電磁力,引力)之一,是客觀存在的。因此彈力、摩擦力等各種作用都可以劃歸到四大基本作用力之中;對這兩個力來說,他們的基本屬性就是電磁力。

要理解這一點,必須從微觀上來看。首先要理解物質的結構。舉個例子,比如金屬,從微觀上看是由金屬陽離子排列成的點陣和遊離於陽離子周圍的自由電子構成的結構。

這樣的結構為什麼會穩定呢?就是因為陽離子之間的靜電斥力保持陽離子間的距離,防止結構坍縮;電子圍繞於陽離子周圍形成彌散的電子海(electron sea),拉攏陽離子,防止結構崩潰。因此,維繫這個結構的主要的力是庫倫力,從四大基本作用力來說就是電磁力。

當然萬有引力也是存在的,但他跟電磁力相比是微不足道的。

然後再來看彈力的產生機理。為什麼金屬受到擠壓會發生彈性形變,會產生彈力?就是因為在外界壓力之下,上面說到的金屬結構發生壓縮,金屬陽離子之間在壓力方向上的距離減小,這樣就打破了原有的庫倫引力斥力的平衡,陽離子間斥力變大,因此巨集觀上表現出對抗外界壓力、恢復原有形狀的趨勢,這就是彈力。

所以本質上來講,金屬的彈力就是微觀上的陽離子之間的庫倫斥力,也就是四大基本作用中的電磁力。

至於摩擦力,產生機理略微不同。兩塊金屬互相接觸時,介面上一塊金屬的某些陽離子會和另一塊金屬的電子海有接觸,這樣就會發生庫倫引力,就好像這個區域上他們是一塊金屬一樣(他們沒有真的融合成為一塊金屬就是因為微觀上金屬表面不平,就像吻合不好的鋸齒一樣,只有少數區域有相互接觸),這樣如果在平行於介面的方向有剪下力,這些相互接觸的區域就會發生錯位,電子海和金屬陽離子的重疊面積減小,就像把負電荷從正電荷周圍移走,因此存在反向應力,這就是靜摩擦力。動摩擦力我個人認為就是介面上的相對運動造成金屬表面突出部分的形變從而引起的彈力,因此也是電磁力。

至於其他物質,內部結構不同,不一定是簡單的陽離子和電子的相互作用,但廣泛一點說,一定是化學鍵的作用,彈力和摩擦力都是由於扭曲化學鍵而產生的。而化學鍵的本質是什麼呢?就是負電性的電子雲圍繞兩個成鍵原子的正點性的核,也就是說,本質就是電磁力。

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為什麼彈力和摩擦力在本質上都是由電磁力引起的

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