- 締切済み
静止摩擦係数>動摩擦係数となるのはなぜ?
以前同じ質問をさせていただきました。(http://okweb.jp/kotaeru.php3?q=1521887) そのときは一応納得したのですが、やはりしっくりこないので再質問してみました。 以前にいただいた、あるいは調べた回答と、それに対するしっくりこない点 1.経験則だ →本当に経験則なのか? アモントン-クーロンの摩擦法則の中に静止摩擦 力が動摩擦力よりも大きいというのがあるが、法則になっているのだか ら何か根拠があるのではないか? 2.静止摩擦係数<動摩擦係数とならないことは明らかだから →確かに静止摩擦係数<動摩擦係数とならないのはわかるが、これは根拠に なるのか? 静止摩擦係数<動摩擦係数でないなら、静止摩擦係数>動摩擦係数という 命題の対偶を考えると違うのではないか? 3.やってみれば明らか →それはわかります。私も実験をして、結果こうなることはわかっていま す。ただ、実験でそうなったから正しい、というのはおかしくないです か? 4.半球状のぼつぼつがたくさんあるとイメージして、最初動き出す前には、その山を越えないといけませんが、いったん動き出してしまえば、動いているので、谷の一番下までは落ち込まないから →その論を展開するには、摩擦とは物質どうしのひっかかりが原因という ことが前提になりますが、その論は、摩擦熱が発生する理由について述 べられないのでおかしいという話を聞いたことがあります。しかも、動 いているので谷の一番下までは落ち込まない、というところに?です。 結局、摩擦ってなんだ?っていう問題にまで立ち戻ることになると思います。もちろん摩擦の問題というのはまだまだわからないことが多い分野だということも知っています。それを含めて、問題に対して回答していただける人がいましたらお願いします。何かありましたら補足いたします。
- tayu8899
- お礼率13% (11/79)
- 物理学
- 回答数5
- ありがとう数9
- みんなの回答 (5)
- 専門家の回答
みんなの回答
- dai0222
- ベストアンサー率39% (11/28)
うろ覚えなので間違っていた場合はご容赦ください。 摩擦がどのようなメカニズムで生じるかは完全には理解されていません。 その中で,静摩擦と動摩擦の違いを説明する説の候補として,"食い込みの違い"があります。 接触する両者の表面には微小な凹凸があり,実際にはこれが食いこんでいます。 この食い込み量が大きいと,動かす時の抵抗となり,摩擦となります。 (食い込んで壊れた部分が摩耗紛となります。) 静摩擦では,食い込むのに十分長い時間がたっているので,動かす時の抵抗が大きく, 動摩擦では,非常に短い時間しか同じ場所に留まっていないので,動かす時の抵抗が小さくなります。 摩擦減少は,これ以外にも,分子間力や,化学反応,もっと大きなスケールでの表面の凹凸など,様々な因子が関与しており,上記の説明だけでは全ての現象を表現できるわけではありませんが,少なくとも,固体同士の摩擦に関しての説明としては,有力なものという位置付けになっていたと記憶しています。
- Masye
- ベストアンサー率23% (7/30)
摩擦の原因は大きく2つあると考えます。1つは分子間力等の引き合う力、もう1つは凹凸によるものです。 分子間力は距離が近ければ近いほど強いので、動いている物質はわずかに浮いている状態であるから、動摩擦の方が分子間力が弱い。このことを証明しているかは分かりませんが、液体ヘリウムの実験(?)があります。液体ヘリウムはあまりに分子間力がないため、ビーカーから流れ出てしまいます。(ビーカーをのぼってこぼれ出てしまう) 凹凸は静止状態にあると深くまで入っている状態になりますが、動いている場合は少し浮いている状態にあるので、動摩擦力の方が小さい。また、今回の議論において摩擦熱との大きな因果関係はないかと思います。 以上が私の考えです。
- space-alien
- ベストアンサー率36% (18/50)
考え方はNo2サンと同様です。 動き出す前は、抵抗になる接触面積が広く、動き出した場合は、僅かに浮き上がる状態になり、接触面積が減少するため、摩擦力が減少するのではないでしょうか。 ただし、例外としてマイクロ単位で平面な金属などの密着するような場合は、前回の他の方の回答のとおり、分子や原子間の力(たとえばファンデアワールス力)なんかも関係してくると思います。 接触面積は「μN」を考えれば、Nは一定なので影響しないように思われますが、ミュー(動摩擦係数と静止摩擦係数)が、最初に書いた理由により変わるものと思います。
- ymmasayan
- ベストアンサー率30% (2593/8599)
私は4番の説だと思います。 1)上下方向に対する慣性で谷まで落ち込まないのだと思います。 自動車が悪路を高速で通り抜けた場合と同じでしょう。 これは速度が上がると動摩擦係数が下がることとも符合します。 2)摩擦熱は凸部が振動を繰り返すためだと思います。 針金を繰り返し折り曲げると発熱し、最後に金属疲労で折れます。 これと同じでしょう。 凸部が削り取られるからと言う説もあるようですがそれも少しは有るかと。
- 2531kbps
- ベストアンサー率13% (183/1333)
慣性の法則で、止まっている物体よりも、動いている物体の方が小さな力で動かせそうな気がします。 しかし、浮いているエアーホッケーの球(というか円盤か)を考えると、停止状態 → 動き出すまでと、継続的に動かすのでは、同じ力でできそうだし、不思議です。 もしパスカルが居たら、どんな空想実験をするのだろうか・・・。摩擦に関しては原子レベルで考える必要がありそうですね。 もしかしたら、ほとんど完璧に滑らかな水平面同士は接着剤が無くてもぴったりくっつくことから、大気圧が関係しているとか?なことはないなあ。 面白そうな実験として、以下のパターンを考えてみました。 (1) 超低温下でやってみる。電気抵抗がゼロの世界で変わるか? (2) 非常に摩擦が大きい物体と、逆に摩擦が小さい物体を調べてみる。鍋のテフロンとか。ゴムとか。 詳しくは、 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%91%A9%E6%93%A6%E4%BF%82%E6%95%B0 かな。
関連するQ&A
- 静止摩擦係数と動摩擦係数について
実際の生活において、静止摩擦係数と動摩擦係数が考慮されなければいけない物にはどんな物がありますか?特に静止摩擦係数についてしりたいです。 よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- 静止摩擦係数と動摩擦係数を教えてください。
自転車のタイヤの静止摩擦係数と動摩擦係数知りたいんですが、調べてみても書いてありません。誰か知っている方いませんか? ちなみにタイヤは16インチので折りたたみ自転車のものです。 よろしくお願いします。
- 締切済み
- 物理学
- 静止摩擦係数>動摩擦係数となるのはなぜ?
高1です。学校で、静止摩擦係数>動摩擦係数と習ったのですが、それはなぜなのでしょうか? googleで検索したり、ここの過去の質問を見たりしたのですが、納得いく回答が得られませんでした。どなたか教えていただけませんか?
- ベストアンサー
- 物理学
- 動摩擦係数>静止摩擦係数?!
原康夫著「詳解物理学」(東京教学社)P37に、アルミニウムとアルミニウムの間に働く動摩擦係数は静止摩擦係数よりも大きいと記されてました。 ここで疑問に感じたのは、静止摩擦係数μ、動摩擦係数をμ'と置いた時 Nμ<F<Nμ' となるような力Fを水平方向にかけた時2つのアルミニウムはどのような状態なのでしょうか?言い換えればNμ'-Nμの力はその時どこに作用していると考えられるのでしょうか?
- 締切済み
- 物理学
- 静止転がり摩擦係数と動摩擦係数
各種材料の 転がり摩擦係数(静止と動摩擦)を 知りたいと思っています。 プラスチック、ウレタン硬度90の 静止転がり摩擦係数はおおよそいくらに なりますでしょうか? (0.15を超えることはあるのでしょうか?) 多様な材料間で使用することになりそうな 場合、最大静止転がり摩擦係数は どういった方法で見積もればいいでしょうか?
- ベストアンサー
- 金属
- 静止摩擦と動摩擦の関係
理科の自由研究で紙の摩擦力の実験をしているのですが、 動摩擦と静止摩擦の関係が 「静止摩擦>動摩擦」になる理由がよくわかりません。 中学三年生なので、わかりやすく、教えてください。
- 締切済み
- 物理学
- 静止摩擦係数について
物理のこのような問題が解けません。 「重さ8.0Nの円筒を両側から鉛直な壁で挟んで落とさないようにします。両側からおさえる力が10Nより小さいと、円筒は落ちてしまいました。壁と円筒の間の最大静止摩擦力は何[N]ですか。また、静止摩擦係数はいくらですか。」 という問題です。最大静止摩擦力は、重さ8.0Nの円筒を2つの壁で押さえるのですから、その半分の4.0Nと分かったのですが、静止摩擦係数の求め方が分かりません。 静止摩擦係数=最大静止摩擦力÷垂直抗力 というのは、知っていて垂直抗力も半分だからと思い、5Nを代入して計算したのですが、解説によると10Nで計算して、答え(静止摩擦係数)は 0.40 だそうです。 長くなってすみません。なぜ、垂直抗力は10Nとするのか出来れば教えてください!
- ベストアンサー
- 物理学
補足
今No.5の方まで読ませていただきました。回答してくださった方、ありがとうございます。 皆さんの意見を聞いて、また私もこの間にいろいろ考えていたのでいろいろ書くことがあるのですが、それを文章として表すのに少し時間が要りそうです。今日の夜にでも、それを「お礼」の欄に書き込むので読んでいただけたら、そしてもう一度回答していただいちゃったりしたら、幸いです。 8/11 9:30