我們身邊的摩擦力

蔣鵬鴻

摘 要：生活中會對摩擦力產生的很多事物產生好奇，如人們洗手時雙手摩擦把手上的灰塵洗掉，洗衣機洗衣時因轉動使衣服和水產生摩擦，吃東西時牙齒和食物發生摩擦等，其現象可謂是無處不在，加強對其在生活中的分析，對于提高我們的物理成績具有積極作用，同時也可加強實踐能力，促進自身的全面發展。

關鍵詞：生活；摩擦力；自然界；生活

生活無處不存在摩擦力，其是維持自然最普遍的力，當兩個相互接觸的物體發生相對運動或具有相對運動的趨勢時，會在兩物體的接觸面上產生阻礙相對運動或相對運動趨勢的力，就是摩擦力，其能解釋我們日常生產生活中的很多現象，也啟發了人們運用摩擦力進行生產生活的智慧。

1 摩擦力的認識

1.1 影響因素

摩擦力的大小與接觸面間的壓力大小有關，壓力越大摩擦力越大，就如同當自行車車胎氣不足時，騎起來就更費力一些道理相似。其次摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關，壓力一定時，接觸面越粗糙，摩擦力就越大，比如汽車在路面行駛時，輪胎與粗糙的柏油路面接觸，這樣摩擦力就能增大，而行駛在雪、水的路面時，摩擦力就會減小。

1.2 摩擦力大小的增減

要想增大或減小摩擦力，最有效的方式是減小接觸面間的粗糙程度，如風扇轉軸要做得很光滑，滑冰場上，工作人員經常打掃冰面使它平整，可減少摩擦，加快滑冰的速度，又比如筆者在拔河比賽中體驗的一樣，我們通常會說拔河比賽是比哪一隊的力氣大，但實際上，這個問題并不那么簡單，對拔河的兩隊進行受力分析就可知道，只要所受的拉力小于與地面的最大靜摩擦力，就不會被拉動，因此增大與地面的摩擦力就成了勝負的關鍵。在此分析下，筆者建議了同學們穿上鞋底有凹凸花紋的鞋子，因為其能夠增大摩擦系數，使摩擦力增大，其次大人和小孩拔河時，大人容易獲勝，關鍵是由于大人的體重比小孩大，因此勝負在很大程度上還取決于人們的技巧，比如腳使勁蹬地，在短時間內可對地面產生超過自己體重的壓力，再如人向后仰，借助對方的拉力可增大對地面的壓力，其目的都是盡量增大地面對腳底的摩擦力，以奪取比賽的勝利。此外摩擦力在航天高科技領域也是研究的熱點，如何減少飛機與空氣的摩擦力，是決定飛機能否達到高速飛行的主要因素，在生產中首當其沖要解決的問題就是材料的處理，材料處理其表面一定要趨近光滑，

2 摩擦力的體現

2.1 生活、生產中的摩擦力

我們知道，地球上任何運動的物體在沒有外力維持的情況之下都會逐漸停止下來，任何靜止的物體如果沒有足夠的力去推動也不可能運動，而這一切都是源于摩擦力。首先騎自行車或駕駛其它后驅的機動車時，后輪與地面之間的靜摩擦力會使車輪受到前進的動力，而前輪則是被動地滾動受到的摩擦力后方，因此機動車陷入泥濘時，我們更主要地是在其后輪增加摩擦，同時工匠在把木板或其它金屬用具的表面打磨光滑的工作中，利用的就是砂紙與表面之間的摩擦力，而火車頭對車廂的拉力，也來源于火車車輪和鐵軌之間的摩擦力。另外傳送帶在運送貨物的過程中，可依靠靜摩擦力阻礙貨物下滑；吃東西時牙齒和食物發生摩擦；用抹布擦桌子、拖把拖地、黑板刷擦黑板都會產生摩擦力。其次為了方便人們的生活，增添一點摩擦力可很好的解決生活中存在的問題。例如：塑料瓶蓋上的一圈豎紋就是生活中經典的例子，豎紋可以很好的增加手指的摩擦力，所以只需要輕輕一擰手機就可打開瓶蓋，又如二胡演奏者在表演前，喜歡先給二胡的弓上涂層松香，因為手滑彈出的音不準，所以這樣做目的是為了保護表演者自己的手，人們也常常在傳送帶中涂上“皮帶蠟”，其是為了防止皮帶打滑。

此外，田賽是田徑運動的一類，分為跳和擲，在田賽項目中的運用，也是利用摩擦力的性質（增加或減小壓力，使接觸面粗糙或光滑）來提高成績，同時跳躍項目除了運用能量的轉化外，運動員參加跳躍項目時穿的“釘鞋”，也可通過增大接觸面粗糙程度來增大摩擦力，從而獲得更大的向斜上方的動力，實現能量的轉換做斜上拋運動，這兩種物理量的有機結合，可使運動員跳得更高或更遠，而鉛球的表面制得粗糙，可增加手與鉛球接觸面的粗糙程度，而摩擦力增加，就會使運動員握得更牢，尤其是擲標槍，由于標槍的槍桿很光滑，因此在標槍槍桿上纏繞一段細繩，可使手抓握的地方更粗糙，以避免滑手而擲得更遠。總之在我們的生活中，只要物體相互接觸且存在相對運動或有相對運動趨勢，其都會產生摩擦力。

2.2 自然界的摩擦力

不知道大家有沒有注意過飛機或潛艇的流線型，而為什么要做成這樣的形狀也是筆者所好奇的，其因為飛機在空中飛行，要受到空氣的阻力，潛艇在水中航行，也要受到水的阻力，并且由于物體受到的所有阻力都可稱為摩擦力，因此流線型的設計主要是為了減少自然環境中的阻力，也可說是減少摩擦力，同時由于空氣和水都有流動性，統稱為流體，而流體阻力與物體相對于流體的速度有關，速度越大，阻力越大，因此高鐵火車頭做成流線型“子彈頭”造型，也是為了減少阻力。其次流體的阻力還跟物體的橫截面積有關，例如降落傘打開時，橫截面積增大，所受阻力也會增大，一般來說，空氣阻力比液體阻力、固體間的摩擦力都要小很多，而這是因為空氣的黏度比液體黏度要小很多，所以飛機的速度比輪船快許多倍，而磁懸浮列車靠電力可使列車懸浮在軌道上，并能使速度達到500公里/小時。其次風吹過海面時，風對海面的摩擦力及風對海浪迎風面施加的壓力，會迫使海水向前移動，同時由于地表粗糙程度不一，摩擦力的大小會不同，因此風速減小的程度也就不同，一般來說，陸面摩擦力比海面大，而在陸面上的摩擦力，山地又比平原大，森林又比草原大，這種有摩擦力參與，氣壓梯度力與地轉偏向力、摩擦力保持平衡條件下所產生的風也稱為摩擦風。

3 總結

總之，摩擦力是日常生產生活中最常見的作用力，我們要以正確、積極、合理的態度去利用摩擦力，以最大程度方便我們的生產生活，同時摩擦力雖然是物理知識中比較簡單的力，但其存在面廣泛，所以值得我們去發現其本質并且學會去運用，從而提高我們對物理知識的認識。

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