說說摩擦系數

杜英杰 劉元元

讀者小敏在觀看冰壹比賽時了解到：冰壺比賽要求場館濕度在50%以下.冰面溫度在-6℃左右，而館內溫度在12℃以內，這些數據會直接影響冰壺與冰的摩擦系數.什么是摩擦系數呢？小敏疑惑了，趕快向老師請教，摩擦在我們生活中無處不在，我們走路、駕車、用手指滑動手機屏幕等每時每刻都存在著摩擦，而摩擦系數（用μ表示）正是反映這種摩擦現象的一個基本參數.

摩擦系數的含義

通過探究實驗.我們發現摩擦力與接觸面上的正壓力成正比.這個比例系數就是摩擦系數μ，它的大小主要取決于接觸面的材料、表面粗糙程度等.通常與接觸面的大小無關，由此可知，在其他條件相同的情況下，摩擦系數越大.產生的摩擦力越大，

根據物體間的相對狀態（相對靜止或相對運動），可以將摩擦系數分為“靜摩擦系數”和“滑動摩擦系數”，通稱“摩擦系數”.在數值上通常前者略大于后者.

摩擦系數與摩擦力的關系

兩個物體之間的摩擦力f的大小在初中只要求我們定性了解.在高中就要求我們會定量計算了，使用公式f=μN（N表示物體對該接觸面的正壓力）來計算.比如，一個物體在滑動摩擦系數為μ的接觸面上勻速運動，那么此時物體所受的摩擦力的大小與物體對接觸面的正壓力的關系為f= μN.如果接觸面水平，此時正壓力N=mg（m為物體質量，g為重力與質量的比值）.

測量摩擦系數常用的儀器

摩擦系數的測量需要非常嚴謹和專業的儀器才能實現.常用的測量儀器主要有平面式專用摩擦系數儀、試驗機測試摩擦系數儀、擺式摩擦系數儀等，這里給同學們介紹較常見的平面式專用摩擦系數儀.

如果知道正壓力Ⅳ與物體此時所受的摩擦力，那么就可以用公式f=μN求出接觸面的摩擦系數μ，即μ=f/N，平面式專用摩擦系數儀（圖1）正是利用了此原理：兩實驗表面平放在一起，在一定的正壓力作用下，使兩表面相對移動.記錄所需的摩擦力.用所測摩擦力除以正壓力即為摩擦系數值，此種儀器測量精度高，專業性強，被大多數用戶采用，已經被廣泛用于玻璃、橡膠、紙張、金屬、涂料、導尿管等材料的摩擦系數測量，

責任編輯 蔡華杰