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浅谈摩擦力摘要：对于摩擦力，我们并不陌生，日常生活中处处存在以及应用摩擦力。因为摩擦力对于人们的生活、生产、应用存在很大的影响，所以对摩擦力的研究和分析有很大的必要和意义。关键词：静摩擦力；动摩擦力；摩擦因素摩擦力定义为：两个相互接触的物体，当它们发生运动或具有相对运动的趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动或者相对运动趋势的力。摩擦力在人们的生活中无处不在，固体和固体之间能产生摩擦力，固体和液体接触面能产生摩擦力，固体和气体之间也能产生摩擦力。对于摩擦力，我们主要分为静摩擦力和动摩擦力。因为摩擦力的不同，影响摩擦力的因素也不同。1静摩擦力两个相互接触的物体，接触而始终保持相对静止的物体，当它们存在相对运动趋势的时候，在它们的接触面上就会产生阻碍物体相对运动趋势的力称为静摩擦力。因为有静摩擦力的存在，两物体之间并没有产生真正的运动。产生相对运动趋势的原因是因为有外力的作用，所以产生静摩擦力的因素有：接触面粗糙、两物体相互接触、有压力作用、两物体有相对运动趋势。根据力的作用是相互的，我们可以知道，静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反。摩擦力的大小也决定与物体相对运动的趋势。如果接触物体之间不存在相对运动趋势，那也就不存在静摩擦力，即摩擦力为零。如果存在相对运动趋势，那就会产生静摩擦力。在一定条件下，物体之间的相对运动趋势是一定的，相应的静摩擦力也会有相应大小，这一大小正好能使物体之间不发生真正的运动。如果情况发生变化，静摩擦力也会随着发生变化，只要能使接触物体不发生真正的运动。但静摩擦力不能无限调节，静摩擦力存在着调节极限，只要超过调节极限物体就会发生真正的运动。在不超过调节极限的时候，静摩擦力的大小随着外力大小的变化而变化。实验查明，静摩擦力。其中为两接触物体之间正压力，为静摩擦因数。可以看出，静摩擦力与物体间正压力成正比。影响静摩擦力另一因素就是摩擦因数。摩擦因数取决于接触面的材料性质以及接触面的粗糙程度等。所以静摩擦力的关系有：。2动摩擦力两个相互接触的物体，当压力存在，并超出最大静摩擦力时，物体开始滑动。摩擦力继续存在，此时的摩擦力由静摩擦力转化为滑动摩擦力。动摩擦力的方向与接触面相切，并且与相对滑动的方向相反。产生动摩擦力的条件是：两物体相互接触，有力的作用，接触面粗糙，发生相对滑动或者运动。根据摩擦力公式（滑动摩擦力），这里的为滑动摩擦因数，取决于相互接触物体的材料性质与接触面的粗糙程度等有关。这里我们看出滑动摩擦力与摩擦因数成正比。3摩擦力在生活中的影响摩擦力对人们的生活生产都有着很大的影响。在生产车间，产品都会在流水线传送带上被运输与加工。产品与传送带相互接触，传送带将物品向一个方向进行运输，这是产品在传送带上有着相对向反方向运动的趋势，这时便有静摩擦力的产生。当你用力推一个木箱时，如果木箱没被推动，但有一个向施力方向运动的趋势，同时木箱会受到一个与施力方向相反的静摩擦力来阻碍木箱的相对运动趋势，使木箱保持在相对静止状态。如果没有摩擦力，人们将无法在地面上行走。因为我们在向前行走的时候，脚板与地面相互接触，我们腿部向后使力，地面与脚板相互接触的地方会产生阻碍我们使力的摩擦力，方向与我们施力的方向相反致使我们能向前行走。如果没有摩擦力，我们施力将得不到阻碍施力的摩擦力，我们就会不能向前行走，那时候我们将会停留在原来的位置。若我们是在运动中，没有摩擦力，我们也许会像太空中的陨石一样一直保持着匀速运动下去。如果没有摩擦力，运动中的物体将会一直运动下去，没有摩擦力就不会产生能量损耗，机械能就会保持不变。4摩擦力相关学说在研究摩擦力的过程中，关于摩擦力的本质，有不同的说法，其中最具有代表性的是凹凸啮合说与粘附说。4.1凹凸啮合说在15世纪至18世纪，科学家们提出的凹凸啮合说。在啮合学说中的观点认为：摩擦力的产生是由于相互接触的物体，在接触表面上粗糙，由于粗糙会存在凹凸不平。在接触面上会有凹凸相互啮合，在物体发生滑动时，接触面上凹凸啮合部位就会发生碰撞，断裂，磨损。导致产生阻碍运动的摩擦力。因此在凹凸啮合学说中，表面越粗糙，凹凸啮合的部分就会越多，发生滑动是产生的摩擦力将会越大。4.2粘附说 这是继凹凸啮合说之后的一种关于摩擦本质的理论。最早由英国学者德萨左利厄斯于1734年提出，他认为两个表面抛得很光的金属，摩擦会增大，可以用两个物体的表面充分接触时它们的分子引力将增大来解释。对于两种学说，我比较认同凹凸啮合说。在粘附说中提到，由于表面抛光后两物体表面充分接触分子引力增大摩擦力。在我看来，抛光后的物体，两物体充分接触，提高的是啮合程度。因为物体在抛光后，无论有多平整，在分子程度上看，平面上还是存在凹凸情况。经过抛光，使物体接触面上，分子间凹凸啮合程度更加紧密，产生更大的摩擦力。在光滑的冰面上，如果鞋底过于平整，与冰面充分接触，就不利于行走。而鞋底粗糙的鞋子会有利与行走。粗糙的鞋底会增加与冰面的凹凸啮合度增加摩擦力，分子间的引力增加的摩擦力并没有明显显现出来。当然，现在关于摩擦力的本质学说是凹凸啮合学说还是粘附说还在研究当中。我们应该抱着积极认真的态度去学习、研究、看待摩擦力。5摩擦力的应用在人们的印象中，摩擦力代表着损耗。因为它的存在，代表着要做更多的工。摩擦力的存在，能导致机械的磨损。一直以来，人们对摩擦力研究就从未中断过。在研究过程中，人们对影响摩擦力的因素已经有了一定的掌握，然后根据所掌握的知识，人们开始制定研发出克服摩擦或者减小摩擦力的方案和物品。在悉尼奥运会的游泳比赛中，相信大家对鲨鱼皮泳衣一定印象深刻。因为澳大利亚选手伊恩-索普就是依靠这一高科技泳衣夺得3枚金牌。我们都知道，人们在水中游泳，当身体向前滑进时，水与皮肤会产生摩擦力来阻碍和影响我们的前进。游泳者在水中受到的阻力，与水的密度、游泳者的正面面积，摩擦系数和游泳者速度的平方成正比。因此减少正面面积和减少摩擦系数成为提高速度的关键。运动员一直以来都想尽办法来减少在水中产生的摩擦力，开始的时候运动员在比赛前都会把身体的体毛（手臂上，胸前，大腿等地方的体毛）进行脱毛处理，这样会减少水与体毛产生的摩擦。生物学家发现鲨鱼表皮粗糙的V型褶皱能大大减小水流产生的摩擦力，使前进时水能快速的从身体周围流过。然后利用纤维仿制鲨鱼的V型表皮做出了“鲨鱼皮”泳衣，在鲨鱼皮能减少摩擦的情况下，伊恩拿下了三枚金牌。“鲨鱼皮”泳衣中有涉及到凹凸啮合说的原理。我们知道凹凸啮合说中以凹凸啮合部位产生摩擦力为核心。所以，我们想要使水流与身体的摩擦力有所减小，就必须减少身体与水流的凹凸啮合程度。因此“鲨鱼皮”在缝制的过程中采用的是超声波黏合技术，这种缝制技术能使“鲨鱼皮”没有接缝，这样泳衣就大大减少了与水流接触面的凹凸啮合程度，加上表皮“V”型流线设计，因此“鲨鱼皮”能减少水流带来的摩擦，提高运动员的前进速度。摩擦力并不是只有负面的影响。我们在扭开瓶盖时，是否注意到瓶盖的沿边设计是凹凸条形。这种设计是为了我们方便扭开瓶盖。在我们扭瓶盖时，我们的手与瓶盖相接触，在沿着一方向扭的时候，如果没有摩擦力，我们会发现瓶盖如何也扭不开。就是因为有摩擦力，是摩擦力产生与我们施力方向相反的力，致使我们能扭开瓶子，如果没有我们将扭不开瓶子。所以我们瓶盖沿边的设计就是为了提高接触面的粗糙程度，以方便我们利用摩擦力。在汽车上摩擦力的应用也很普遍。例如我们汽车上的轮胎，我们现在的轮胎上都会有规则的胎纹。因为有了胎纹，我们的轮胎的表面就算增加了粗糙程度，这样能提高轮胎与地面接触面的粗糙程度从而提高摩擦力，保证汽车能够前行而不是原地打滑。在汽车行驶过弯道时候，会产生一个向外的力，这时候地面与轮胎直接会产生一个阻碍向外的摩擦力(向心力)，因为有摩擦力的存在，汽车才不会因为过弯的时候而甩出跑道。瓶盖和轮胎胎纹的设计也涉及到了凹凸啮合说，因为橡胶轮胎拥有较好的弹性，车胎上又有胎纹。在万有引力的作用下，车胎与路面相互接触发生相应的形变。路面也存在凹凸面，所以接触面上会出现凹凸啮合，在汽车行驶时啮合处就会发生碰撞与磨损，产生相对的摩擦力使汽车能正常的行进，而且能解释轮胎用久了为什么会变的平滑。在日常中减少摩擦，增进摩擦的事例还有很多。例如磁悬浮列车，为了能减少凹凸啮合带来摩擦力，采用了磁悬浮技术，使列车悬浮在行驶轨道上而不与轨道相接触。这样减少了啮合度减少了摩擦力，因此磁悬浮列车的时速远远快于一般的列车。还有如向滚轴中添加相应的机油能减少摩擦进而降低机器的磨损。因为添加机油，使机器之间没有直接的接触，而是机器与机油接触。机油与机器的凹凸啮合程度远远小于机器与机器的，这样就减少了摩擦，降低机器磨损。无论是减少还是增加摩擦力，在日常生活中摩擦力是不可缺少的。人们对于摩擦力的了解和应用还不够，因此人们对摩擦力的研究和利用还在进行着，为了能更好的使摩擦力对人们的生活带来更多的益处。参考文献：1梁昆淼，力学（上册）M，高等教育出版社，1998.2李椿，大学物理M，高等教育出版社，1998.3摩擦力研析，考试吧，20094“鲨鱼皮”泳衣，百度百科，2008琼州学院物理专业学年论文设计题目： _ 浅谈摩擦力 _ 姓 名 王平耀 指导教师 冯浩 学 院 理工学