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标题: 国甲二的设计疑惑。 [打印本页]

作者: shifujun 时间: 2008-7-15 18:00:24 标题: 国甲二的设计疑惑。

那个突起大家都说是为了减小摩擦力，呃……我是高中生。。。。书上说滑动摩擦力大小与接触面积无关，只和滑动摩擦因数和正压力大小有关。。。。
我有点晕。。。谁给解释一下？

作者: cs_the_final 时间: 2008-7-15 18:05:31

。。。高中当然不可能讲那么多深奥的东西。。。就像摩擦力和滑动速度在高中阶段就是无关的，其实是有关系的。还有，比如两个面之间由于润滑油导致的液体表面张力可是和面积有关的哦。。。像这些多方面的因素都会影响正压力的大小，从而影响摩擦力的大小。我们现在也无法知道国甲二这样做的效果，所以只能看用下来的效果了。

作者: kexin_xiao 时间: 2008-7-15 18:16:17

实践是检验真理的唯一标准！

作者: 没有螺丝的魔方 时间: 2008-7-15 18:20:10

的确有点疑惑~~~~~~~~~~~我一开始就有点怀疑教科书了。。。。。。。。。。

作者: 魔鱼儿 时间: 2008-7-15 18:33:29 标题: 回复 3# 的帖子

呵呵,用上名言了,

作者: 魔鱼儿 时间: 2008-7-15 18:34:04

楼主弄个甲二试试手感不就知道了

作者: 魔№鬼 时间: 2008-7-15 18:35:22

好像是初二物理的，还和接触面粗糙程度有关。至于减少摩擦好像可以减少压力，使接触面分离，滚动代替滑动等。甲二这种设计貌似可以减少飞棱。减少摩擦就。。。。

[ 本帖最后由魔№鬼于 2008-7-15 18:52 编辑 ]

作者: cs_the_final 时间: 2008-7-15 18:38:42

。。。7楼的想法很好，但是甲二还没那么高级。。。不知道以后的魔方会不会用到滚珠轴承之类的装置。。。不过还有一点，魔方不是摩擦力越小越好的。

作者: yzl-34 时间: 2008-7-15 18:40:17 标题: 回复 8# 的帖子

摩擦力肯定不是越小越好啦，太小的话会转过的

作者: yzl-34 时间: 2008-7-15 18:42:11

还有想和楼主说一下，摩擦力是在摩擦系数一定的情况下才与面积无关，但现实生活中，你能保证这个摩擦系数一定吗？既然是不一定，那就会与面积有关了

作者: snowchou 时间: 2008-7-15 19:02:38 标题: 回复 2# 的帖子

比较专业，佩服。甲二的设计只能说让人眼前一亮，精神可嘉，实际效果要各位检验。

作者: flwb 时间: 2008-7-15 19:13:30

三楼又在说废话,斑竹为什么不扣他分?

作者: 业余魔术师 时间: 2008-7-15 19:29:07

没有拿到国甲2呢，等拿到了再说。

作者: lilijiji 时间: 2008-7-15 19:59:12 标题: 回复 12# 的帖子

观察好仔细啊,可是水贴也是网络不可缺少的一部分啊,

ps:书里关于各种物理数学模型都是理想化的,跟实际有一定区别的

作者: 我是淳淳 时间: 2008-7-15 20:03:08

原帖由 shifujun 于 2008-7-15 18:00 发表 <A href="http://bbs.mf8-china.com/redirect.php?goto=findpost&pid=184633&ptid=11248" target=_blank><IMG alt="" src="http://bbs.mf8-china.com/images/common/back.gif" border=0></A> 那个突起大家都说是为了减小摩擦力，呃……我是高中生。。。。书上说滑动摩擦力大小与接触面积无关，只和滑动摩擦因数和正压力大小有关。。。。我有点晕。。。谁给解释一下？

嗯嗯确实不是摩擦力，是我说错了，这个已经有同学纠正过了，应该是阻力就对了

作者: 我是淳淳 时间: 2008-7-15 20:06:38

甲二的设计能减小阻力，说减小摩擦力确实有点不严谨。实践下来阻力确实小了，手感更轻松并且寿命更长。

作者: 鱼吖 时间: 2008-7-15 20:13:42

原帖由 yzl-34 于 2008-7-15 18:42 发表 <A href="http://bbs.mf8-china.com/redirect.php?goto=findpost&pid=184674&ptid=11248" target=_blank><IMG alt="" src="http://bbs.mf8-china.com/images/common/back.gif" border=0></A> 还有想和楼主说一下，摩擦力是在摩擦系数一定的情况下才与面积无关，但现实生活中，你能保证这个摩擦系数一定吗？既然是不一定，那就会与面积有关了

这个,基本常识问题...摩擦力一定与面积无关...摩擦系数即使是变,也与面积无关...摩擦系数是只与接触面粗糙程度有关的...摩擦力无非是两种力构成..一个是宏观的弹力..一个是微观的范德瓦尔斯力..哪个都与接触面积有关...具体关于摩擦力的阐述我在淳淳修改的甲2深入评测的帖子中提出来过了...希望不要再把接触面积与摩擦力大小混为一谈...
 
<A href="http://bbs.mf8-china.com/viewthread.php?tid=10993">http://bbs.mf8-china.com/viewthread.php?tid=10993</A>
 
这是帖子地址...
 
封闭结构要说怎么好我都信，可是说它在相同条件下摩擦力小其实就是违背常识的。封闭能做的只是能让摩擦力均衡，并没有对摩擦力有控制和减弱的效果。理论上摩擦力和接触面积的关系没有，我们感觉实际生活中有通过减少接触面积来减弱摩擦力的例子，但其实这只是减少了接触面的咬合，而非摩擦力。类似齿轮的齿与口，如果这个齿与口多了，我们就容易误认为是摩擦力增强了。其实这是错误的，这是一个推力，也就是接触面与接触面的作用力，而非阻碍相对运动的摩擦力，这个作用力的某个分力产生了与摩擦力类似的作用效果——阻碍了相对运动，因此我们认为摩擦力变强了。甲二由于接触面积减小，可以大大降低因为润滑不当造成的粘滞现象造成的影响。而相比传统结构，甲二接触摩擦部分主要是边缘，这样虽然两个面的摩擦虽然还是有差异（甲二的结构并非全封闭式的），可是差异不大。所以有凸起的弧度设计可以使摩擦力分布差异变小而且可以减弱某种意义上的粘滞阻力。实际用起来的表现是上润滑的周期明显可以放缓，甚至不用润滑或者只用润滑一次手感也不错，不会觉得阻力太大，结合轻量的设计，非常有轻盈和层次的感觉。粘滞性是以往的魔方注重的不多的地方，甲二的控制粘滞性设计是一个突破。
 
这是修改后的评测种有关阻力的一段...

作者: 鱼吖 时间: 2008-7-15 20:18:30

举个简单的例子...牛顿说地球万物皆受重力作用...那,我们后人求出了g的值,但是这个值只要你动一步就会或多或少的发生变化,但是难道你能说重力与你的形状或者与空气的接触面有关么??可能比喻不是很恰当,但是这是事实.我们不能忽略的是阻力,但是不管阻力多大,力产生的原因及决定因素是不会变的.虽然摩擦力产生的原因至今没有弄清楚,但是,这是个与接触面无关的力的事实是公理了.没必要再给扣上什么实际中怎么怎么的帽子...

作者: 我是淳淳 时间: 2008-7-15 20:37:29

嗯嗯比如轮胎加宽提高的是抓地力不是摩擦力。

作者: 我是淳淳 时间: 2008-7-15 20:38:39

所以魔方摩擦的部位接触面积减小了降低的是阻力，不是摩擦力

作者: 我是淳淳 时间: 2008-7-15 20:42:41

甲二通过这种设计能使得拧起来的阻力减小，应该没什么不同意见吧？？要是还有意见我们继续探讨^_^ 唉，我怎么想起什么了都再发一个帖子，貌似有点不厚道哦。

作者: 鱼吖 时间: 2008-7-15 21:11:04

我是给LZ解释的淳淳,,,呵呵~~

作者: rickymohk 时间: 2008-7-16 00:05:40

我猜一猜,,,
有點像電壓和電流,, 摩擦力就是電壓,,
一般圓柱狀那些電池不論多大,電壓都是1.5v的, 
但是電流的安培數就不同,, 
接觸面積小了,產生的摩擦力不變, 
但接觸面乘受的磨擦力的數值是改變了,因為面積不一樣
 <IMG alt="<img" src="http://bbs.mf8-china.com/images/smilies/default/lol.gif" border=0 smilieid="12"> 只是過人亂猜的,本人才中一,別罵我

[ 本帖最后由 rickymohk 于 2008-7-16 00:11 编辑 ]

作者: shifujun 时间: 2008-7-16 11:06:27

我是楼主。。谢谢大家的热心回答。
我都看了大家的各种说法。有我认同的也有不认同的。就是还是有点不明白的就是：
摩擦力也充当滑动时的阻力吧？那既然摩擦力没变，而阻力减小了？那……是阻力的哪一部分减小了啊？

作者: piyoyang 时间: 2008-7-16 12:12:58

原帖由 shifujun 于 2008-7-16 11:06 发表 <A href="http://bbs.mf8-china.com/redirect.php?goto=findpost&pid=185147&ptid=11248" target=_blank><IMG alt="" src="http://bbs.mf8-china.com/images/common/back.gif" border=0></A> 我是楼主。。谢谢大家的热心回答。我都看了大家的各种说法。有我认同的也有不认同的。就是还是有点不明白的就是：摩擦力也充当滑动时的阻力吧？那既然摩擦力没变，而阻力减小了？那……是阻力的哪一部分减小了啊 ...

同学，怎么还不明白阿。
如果摩擦力跟摩擦面积没关系的话，以后大家滑冰不用穿冰刀了。

作者: 鱼吖 时间: 2008-7-16 12:40:05

原帖由 piyoyang 于 2008-7-16 12:12 发表 <A href="http://bbs.mf8-china.com/redirect.php?goto=findpost&pid=185199&ptid=11248" target=_blank><IMG alt="" src="http://bbs.mf8-china.com/images/common/back.gif" border=0></A> 同学，怎么还不明白阿。如果摩擦力跟摩擦面积没关系的话，以后大家滑冰不用穿冰刀了。

晕...真晕...
 
速滑的冰刀是减小接触面积增大压强的......从而是刀下的冰微量融化,.速滑是侧后向蹬地你懂吧?这个冰融化后形成的槽与冰刀接触是用来增加一个推力的,这个推力实质是弹力.
 
同学,怎么还不明白,你物理怎么学的.如果摩擦力跟面积又关系的话,那为什么雪橇车是一个类似平板的东西而不是底下两个冰刀??
 
我真晕..

[ 本帖最后由鱼吖于 2008-7-16 12:50 编辑 ]

作者: 鱼吖 时间: 2008-7-16 12:48:50

摩擦系数μ等于摩擦力f与法向正压力N的比值,即μ＝f／N.摩擦系数μ同两个物体的表视接触面积和滑动速度等因素无关.实验结果证明,对于一般机械加工的表面,摩擦系数μ同物体的表面粗糙程度无关;对于很粗糙的表面,因接触面凸与凹部分交错啮合,会使摩擦系数μ增大;对于非常光滑的表面,尤其是特别清洁的表面,由于真正接触面积增大和接触点粘结强度提高,所以摩擦系数μ也会增大.表面越光洁,摩擦系数的μ值也越大,这同人们一般的常识不同.
 
这是摩擦系数.
 
接触面增大了,好像是摩擦力变大了.其实不是.而是接触点增多,使μ增大.
 
但是甲2的突起完全与接触面减小造成的μ减小无关.因为只有非常光滑的表面,才会有μ∝S.而我们全世界的魔方,不可能有一个达到这种程度.
 
所谓的对摩擦力的控制,是减小了很宏观的一个力,弹力.这个力是由于宏观的突起造成的,而不是影响摩擦力的微观的分子之间距离.

作者: 鱼吖 时间: 2008-7-16 12:52:46

当两个接触面发生相对滑动的时候,势必要以剪切的方式破坏原来所有的接触点,使两个接触表面的凸起部分相碰撞而产生断裂,磨损,从而形成了对物体运动的阻障.平行于接触表面而使接触点破坏所需要的剪切力,就等于摩擦力.但所说均为微观.你觉得魔方在转的时候接触面会有你能看的见的断裂磨损么???

作者: 鱼吖 时间: 2008-7-16 12:58:15

f=μ*N这是决定式.不管你们得到什么能通过面积改变摩擦力的大小的方法,那也只是定义式,是计算式.明白?

作者: 我是淳淳 时间: 2008-7-16 13:01:17

原帖由 shifujun 于 2008-7-16 11:06 发表 <A href="http://bbs.mf8-china.com/redirect.php?goto=findpost&pid=185147&ptid=11248" target=_blank><IMG alt="" src="http://bbs.mf8-china.com/images/common/back.gif" border=0></A> 我是楼主。。谢谢大家的热心回答。我都看了大家的各种说法。有我认同的也有不认同的。就是还是有点不明白的就是：摩擦力也充当滑动时的阻力吧？那既然摩擦力没变，而阻力减小了？那……是阻力的哪一部分减小了啊 ...

不错的问题。这个阻力除了摩擦力还有别的力造成，比如粘滞的力量，接触部位粗糙造成的咬合在一起阻止横向运动的力量，还有提供加速度需要的力量，所以是除了摩擦力还包括别的力量一起形成的阻力。

作者: 鱼吖 时间: 2008-7-16 13:04:18

对摩擦力等于破坏接触点的剪切力,而面与面相对运动时不只有这个力.粘滞阻力,大概可以这么叫的一个力,还有阻止横向运动的力,就是弹力.

作者: 鱼吖 时间: 2008-7-16 13:06:23

再简单一点说,摩擦力只是转魔方是你感觉到的阻力中的一个.而非全部.这么说明白了吧.你感觉阻力小了,并不一定是由于接触面积导致的摩擦力小了,而可能是其他阻力..

作者: piyoyang 时间: 2008-7-16 14:00:17

原帖由 鱼吖 于 2008-7-16 12:40 发表 <A href="http://bbs.mf8-china.com/redirect.php?goto=findpost&pid=185212&ptid=11248" target=_blank><IMG alt="" src="http://bbs.mf8-china.com/images/common/back.gif" border=0></A>   晕...真晕...   速滑的冰刀是减小接触面积增大压强的......从而是刀下的冰微量融化,.速滑是侧后向蹬地你懂吧?这个冰融化后形成的槽与冰刀接触是用来增加一个推力的,这个推力实质是弹力.   同 ...

一件简单的事情搞得这么复杂。雪地里便用雪橇是因为雪是软的。真是狂晕。
 
还有阿，不要搞什么摩擦系数的东西啊。我们这里所讲的情况是摩擦系数恒定，但是摩擦面积变化的情况。我来给你算一下，否则你总说我没上过初中：
主要公式：
f=uN (u为摩擦系数)
W=Fs (s为做功距离)
主要假设：
u在封闭与甲二情况下不变。
封闭与甲二摩擦面积之比为2：1
转动封闭一层90度需要做工W1=u*N*面积1*s
转动甲二一层90度需要做工W2=u*N*面积2*s
做功之比：W1/W2 = 2:1
 
结论，转动封闭一层需要的能量比转动一层甲二多一倍。

作者: 鱼吖 时间: 2008-7-16 14:30:06

是再讨论阻力...不是转的哪个做功多...好啊,你说我说的不对.那好啊.我不说了.OK?您说.您都是对的,您说面积增大,摩擦力就增大,好吧.那就是这样.小心您一动位置重力变没了哦...我沉默,不再讨论这问题.

作者: piyoyang 时间: 2008-7-16 14:39:38

原帖由 鱼吖 于 2008-7-16 14:30 发表 <A href="http://bbs.mf8-china.com/redirect.php?goto=findpost&pid=185293&ptid=11248" target=_blank><IMG alt="" src="http://bbs.mf8-china.com/images/common/back.gif" border=0></A> 是再讨论阻力...不是转的哪个做功多...好啊,你说我说的不对.那好啊.我不说了.OK?您说.您都是对的,您说面积增大,摩擦力就增大,好吧.那就是这样.小心您一动位置重力变没了哦...我沉默,不再讨论这问题.

唉，我可没说你错阿。我只是说你把问题复杂化了。你不说我也不说了。

作者: 鱼吖 时间: 2008-7-16 14:42:22

不过..还是要说一句...你那式子我是一点没看懂...μN是摩擦力,再乘以路程,是功,那您的功再乘以面积,???好深奥..不好意思看不懂..而且.论功的话...如果μ和N不变..那f不变的话..甲2和封转动90度的路程是一样的....因为那个突起是在中间的...大哥.您搞清楚再算...不好意思,小弟才疏学浅我看,淳淳,你的甲2评析里把我那段删了吧这有高手,让他去写好了.其实,告诉你们个秘密,我今年马上就小学4年级毕业了~~呵呵~~~好~闭嘴.我不说了~不说了~说不起~~有高人在~~~呵呵~~ 我以后只发聚会照片~
 
我跟淳淳的对话.自己看,看得懂就看,看不懂拉到
 
淳淳(152738041) 14:40:52 把咬合造成的阻力也当作摩擦力 鱼说名字要短点(45313051) 14:41:00 嗯 鱼说名字要短点(45313051) 14:41:09 减小的是宏观的力,不是摩擦力.摩擦力产生原因是微观的
 
这种废柴问题废柴答案我就不解释了.

[ 本帖最后由鱼吖于 2008-7-16 14:46 编辑 ]

作者: shifujun 时间: 2008-7-16 15:55:47

晕了。。。。咋还吵起来了。。。
我大概明白一些了。。。

作者: 业余魔术师 时间: 2008-7-16 16:23:12

事实证明，国2确实不错。不用怀疑了。

作者: bbshanwei 时间: 2008-7-16 18:19:39

说是“摩阻”不是更好。

作者: DCracker 时间: 2008-7-16 20:24:26

哪位明白人能告诉我，对于某种材料的平面，其摩擦系数u是否为常数？ 若不为常数，u是否为面积S的函数，即是否与面积有关？

作者: rickymohk 时间: 2008-7-18 02:50:41

全到看不明白,好轉就行吧,管那麼多幹嘛,小心國甲的老闆來把你牢掉

作者: Lonely_7X 时间: 2008-7-18 14:48:07

實踐實踐才是最重要的弄個玩玩看吧

作者: courage 时间: 2008-7-18 15:14:27

我喜欢磨擦力小的魔方

作者: hzhenr 时间: 2008-7-18 22:16:11

好想弄个来玩

作者: aa7734652 时间: 2008-7-19 11:43:59

原帖由 kexin_xiao 于 2008-7-15 18:16 发表 <A href="http://bbs.mf8-china.com/redirect.php?goto=findpost&pid=184648&ptid=11248" target=_blank><IMG alt="" src="http://bbs.mf8-china.com/images/common/back.gif" border=0></A> 实践是检验真理的唯一标准！

厉害，政治学得真不错啊

作者: shifujun 时间: 2008-7-19 18:42:37

谁给俺检验一下牛顿第一定律？

作者: 独树 时间: 2008-7-19 23:04:07

已经玩了一周了手感相当好很轻不怎么费力

作者: szlgmjf 时间: 2008-7-19 23:39:47

好高深啊~~~~~~~~~~~

作者: 谢老师 时间: 2008-7-20 00:40:21

有改进，有创新

作者: sl888000 时间: 2008-7-20 22:10:20

物理一向不好。。。。。。。。

作者: jerold 时间: 2008-7-22 02:39:46

看见下面三个图相当于魔方，如果凸起的环形轨道位置和面积三种位置变化， 1与3的凸起轨道面积是相等，2的凸起轨道面积等于1与3之和，三种情况下， 压力已经由弹簧决定不变，摩擦力由摩擦系数决定，如果连面积变化导致压 强变化而影响摩擦系数都计算在内的人，是造航天飞机的人材来的，玩魔方 真是浪费了。所谓轻松不轻松，就是手指拨动魔方用的动力，这动力和摩擦阻力有 啥关系？有啥变化呢，摩擦力的位置可近似地取环形轨道的中部，还没学过 力矩的就不要在再谈阻力的问题为好，只闹笑话而不自知。要说中国教 育制度不好，这儿有几人不是死读书？ 力矩.gif

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
上面说的1和3圆环面积相等，要圆直径尺寸画得对才行，因上图中的圆我只是随手画的， 所以尺寸看起来不太对。上图中，阻力是只跟弹簧弹力及接触面摩擦系数有关，跟面积无关的， 上图阻力是一样，但因为圆环的位置不同。手指拨动最轻松是1，其次是2，最费劲的是3。 如果说国甲二圆环轨道设计为减少摩擦力是说不通。

[ 本帖最后由 jerold 于 2008-7-26 02:03 编辑 ]

附件: 力矩.gif (2008-7-22 02:39:46, 11.84 KB) / 下载次数 41
http://bbs.mf8-china.com/forum.php?mod=attachment&aid=MjE0NjJ8NWI5ZjI1NTJ8MTcxNTgwNDMzOXwwfDA%3D

作者: 我是淳淳 时间: 2008-7-22 17:44:11

哦哦楼上同学太有才啦，图片也做出来了 ^_^ 不过没看懂怎么说1和3的凸起面积相等？在前面纠缠不清的摩擦力上又引入了力臂的观念，很好^_^

我举手，我没读死书 ^_^

作者: kexin_xiao 时间: 2008-7-22 17:50:30

51楼的连图都整出来了，厉害啊

作者: 加里宁 时间: 2008-7-22 18:15:43

深奥..........

作者: amee 时间: 2008-7-26 16:22:43

接触面积会影响摩擦系数

不光如此，压力、湿度、温度都会影响接触面的状况，从而改变摩擦系数

所以准确的说法是，材料A和材料B在**度**湿度**压力........下的摩擦系数是**

作者: amee 时间: 2008-7-26 16:25:20

接触面积小的话，润滑剂的粘滞效果会小

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