影响摩擦力大小的因素

影响摩擦力大小的因素

--------能动一班孟凡梓17145393 在我们的生活、生产中,摩擦力无处不在.摩擦力按其性质可分为滑动摩擦力、静摩擦力和滚动摩擦力三种.不同性质的摩擦力,影响其大小的因素亦不相同.选择了滑动摩擦力和静摩擦力进行研究,并研究其影响.

那么摩擦力为什么有大有小,在小的时候我们就知道下雨是要穿有丁的鞋或鞋底有花纹的鞋,那样的话可以防滑,但都不知道是什么原因,后来上初中知道了摩擦力,高中大学对摩擦力有了更深的认识.首先对于滑动摩擦力,从课本中知道它与正压力成正比.我们组员采取控制变量法,通过实验准确验证了在动摩擦因数一定时,误差范围内，滑动摩擦力与正压力成正比这一结论.但因为动摩擦因数较难控制,只粗略验证了f＝μN这一结论。

那么动摩擦因数由什么决定呢?我们知道动摩擦因数反映物体表面的粗糙程度,反过来说就是物体表面的粗糙程度决定了动摩擦因数,而动摩擦力是两个有不光滑接触,有相对运动的物体,因此动摩擦因数也不是单独由某一物体表面粗糙程度决定的,而是由两个有相互作用摩擦力的物体的接触面粗糙程度决定的.假如我们拿一支笔,一段小绳,把绳子缠绕在笔上,我们会发现绳子缠绕的圈数越多越难拉动,如果绳子之间有重叠的话,则更是难以拉动.这中间是否存在其它影响摩擦力的因素呢?我们分析得到：绳子在笔上每绕一圈,绳子与笔之间就多了一圈（无数多个）接触点,两者之间的相互作用就多了无数处,即有更多的地方产生摩擦力,所有的摩擦力叠加在一起,便使合力增大了.若绳子中有重叠,则不止绳子与笔之间,连绳子与绳子之间也会有相互作用,阻碍对方运动.且这时绳子与笔的压力除直接与笔接触的绳子的压力外,也包括绳子与绳子之间的压力,这样摩擦力便急剧增大,以致难拉动绳子.生活中,船靠岸时总是用绳子绑住岸上的桩,也是采用多绕几圈绳子的办法来增大摩擦力的.但这里面并不包括除正压力及动摩擦因数以外的其它影响摩擦力大小的因素.那么对于静摩擦力,其产生原因是因为物体间有相对运动的趋势.而相对运动趋势产生的原因是有外力作用,因此,产生静摩擦力的条件不仅包括接触面不光滑、有正压力,还需要有外力作用.在不超出最大静摩擦力的范围时,外力越大,静摩擦力越大.一旦超出最大静摩擦力的范围,物体便开始运动,静摩擦力变为滑动摩擦力.那么最大静摩擦力与什么有关呢?经过实验可知fmax=μN即最大静摩擦力与静摩擦因数和正压力成正比,其中静摩擦因数比动摩擦因数稍大,因为当外力等于动摩擦力时,物体受力还是平衡的,要使物体运动,就必须增大外力.

至于物体在流体中运动时,主要是受到排开流体时流体产生的阻力,但物体侧面受到流体的摩擦力也是不可忽略的.对于排开流体时所受的阻力,可采用把运动物体改造成流线型等方法来减小,也可采用相反的方法来增大.对于物体运动时侧面所受摩擦力,我们知道,物体运动时会带动附近流体随之运动,而稍远处的流体仍是静止的,这样,根据伯努利方程可知,静止的流体会对物体有压力,加之物体与流体间的接触不光滑,便会产生摩擦力.而且随着速度的增加,运动的流体的压强减小,而静止的流体压强不变,所以压强差与压力都增大,摩擦力也就增大；经过类似的分析可得随着深度的增加,摩擦力也是增加的.

影响摩擦力大小的因素是固定的,较少的,但其表现形式却十分多样化、复杂化、只有充分了解、控制这些因素,才能充分利用有益摩擦,避免有害摩擦,最大摩擦力是物体与物体相接触时,在接触面上产生一种阻止它们相对滑动的作用力.摩擦是一种极为普遍的力学现象,在人类生活、生产中无处不在.不仅固体与固体的接触面上有摩擦（这类摩擦称为干摩擦）,就连固体与液体的接触面或固体与气体的接触面上都有摩擦（这两类摩擦称为湿摩擦）.

摩擦力带来的影响, 推桌子时,如果没有推动,则桌子有一个向右的运动趋势,同时桌子会受到一个向左的静摩擦力的作用,阻碍它的这种运动趋势,使桌子处于相对静止状态.传递带把货物往上运的过程中,如果没有摩擦,则货物要沿斜面下滑,所以物体有沿斜面下滑的趋势,

所以传送带给了货物一个沿斜面向上的静摩擦力的作用,以阻碍货物向下滑的运动趋势.假如没有摩擦力,我们就不能走路了.因为既站不稳,也无法行走.比如在冰上步行,由于冰滑,走不多远就累得满头大汗.如果没有摩擦力的话,道路比冰还滑,那时人们只有伏倒在地上才会觉得好受些.假如没有摩擦力,螺钉就不能旋紧,钉在墙上的钉子就会自动松开而落下来.根据万有引力定律得知,一切物体就会在万有引力的作用下,全部聚集在了一起.家里的桌子,椅子都要聚在一起.给一点推力就都会散开来,并且会在地上滑过来,滑过去,根本无法使用.

如果没有摩擦和介质阻力,物体只发生动能和势能的相互转化时,机械能的总量保持不变.这就是摩擦力带来的影响.总之,影响摩擦力大小的因素是固定的,较少的,但其表现形式却十分多样化、复杂化、只有充分了解、控制这些因素,才能充分利用有益摩擦,避免有害摩擦,最大程度地改进生产,改善生活.

在穿的方面，假如没有摩擦力，会怎样呢？我们将会穿不上鞋子，穿不上裤子，皮带会扣不住，衣服在穿上后滑落下来，纽扣也会扣不住，女的脸上画的妆也会因为没有摩擦力而脱落，就是帽子戴上后也会因为没有摩擦力而滑下来。

在吃的方面，如果没有摩擦力，又会怎样呢？我们的筷子，勺子，锅铲就都报废了，没有用了。我们不能以任何方式弄起我们的食物，就算放在嘴里的东西也会无法控制地到处乱窜，吃下去的东西会直接排出，没有吸收的时间，因为没有了摩擦力，食物的残渣也不会在体内停留，大家想象得到，这样的话，可想而知，人体的废物也会这样没有节制地排出......

在住的方面,如果没有摩擦力,被子不能被拿起来,也盖不到背上,盖上了之后也不能随意的调整被子的位置,起床时会因为没有摩擦力而起不来。

在行的方面,没有摩擦力,我们将会寸步难移,圆珠笔会写不出字,墨也会流出来,而且我们也拿不起笔。我们不能开车，上了车以后油门踩不下去，刹车踩不动，离合也不动了，就算踩了油门车也动不了。我们还面临着上不了楼的问题，因为没有摩擦力，我们爬不了楼梯，电梯的传动轴也带不动电梯。

在工地，没有摩擦力就不能将土挖出工地并运出工地，也就是说我们也不能兴修建筑。

在工厂，机器不运转了，因为没有摩擦力使轴不能带动齿轮，一个齿轮也不能带动另一个齿轮，火箭再也不能立着发射。

当然了，没有摩擦力也有好的一面，牙齿上不会再有任何细菌，牙缝中也不会再塞上东西，头屑不会再落在衣服上，也不会夹在头发里，拉又大又重的东西也不会觉得费力，火箭在发射时的速度可以变得很快。在火箭返回舱穿越大气层世界不会与空气摩擦而产生高温，手也不用再洗，因为上面很干净，细菌都没有一个。而磁悬浮列车也可以开得很快。打火机也会打不着，从而会少许多抽烟的人。没有摩擦力的世界我们很难接受，因为它改变了很多平时我们所熟知的东西。

由此可见，摩擦力对我们的生产生活有着不可替代的作用，因此，物理学家们对摩擦力的探究从未间断过。随着科学技术的发展，摩擦学的理论和应用必将由宏观进入微观，由静态进入动态，由定性进入定量，成为系统综合研究的领域．今天，摩擦学研究已经深入到更为广阔的领域，除了在摩擦与磨损机理、润滑理论、摩擦学测试技术和设备工况检测技术，以及减磨耐磨材料研究等传统领域内摩擦学研究得到进一步发展外，而且在以往未曾达到的技术领域，例如太空领域、微观领域、生命科学等，亦形成了新的研究方向和学科分支，并对推动这些领域的科学进步做出了贡献．

15世纪至18世纪，科学家们提出的一种关于摩擦力本质的理论。啮合说认为摩擦是由相互接触的物体表面粗糙不平产生的。两个物体接触挤压时，接触面上很多凹凸部分就相互啮合。如果一个物体沿接触面滑动，两个接触面的凸起部分相互碰撞，产生断裂、磨损，就形成了对运动的阻碍。粘附说，这是继凹凸啮合说之后的一种关于摩擦力本质的理论。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，摩擦力会增