在我們的日常生活中,處處和摩擦打交道。提到摩擦,使人常常聯想到磨損、發熱等,其實對摩擦的這種認識是不全面的。兩物體相互接觸,發生在接觸面上的阻止物體相對運動的力被稱為摩擦力。
實際上摩擦力並不總是和人作對,它也常常默默地助人。沒有摩擦力的幫助,走路對人來說就變成了很困難的事,汽車也無法行駛。想想在冰面上活動或行走的情景,使得我們不得不重新認識摩擦。
假如你站在非常光滑的冰面上,想走動起來,你用力想把左腳向前移動,此時在你身體內部有許多力的傳遞,但歸根到底就好像兩腳受到兩個力的作用一樣,一個力F1推動左腳向前,另一個力F2使右腳向後,兩力F1和F2大小相等方向相反,它們能使你的雙腳分開來,而你的身體仍然留在原地。假如是在粗糙的表面上,那麼作用在右腳上的力F2被作用在右腳鞋底上的摩擦力F3所平衡(完全平衡或局部抵消),而加在左腳上的力F1(左腳向前邁,在空中沒有與地面的摩擦)就推動左腳向前,全身重心也就跟著向前移動了。左右腳交替進行上述過程在摩擦力的幫助下,人就向前走了。
如果沒有摩擦力,我們的世界、我們的生活將變得異常悲慘。不光人無法行走,車輛無法開動,連吃飯、穿衣都成了問題,飯將從我們嘴裡滑掉,衣服既抓不住也穿不到身上,人無法拿工具和文具,各種工作和勞動也將一事無成,不能勞動將意味著生存受到威脅。如果沒有摩擦力,對質量不大的物體來說,非常微小的萬有引力也表現出來了,地球上所有的物體將象流體一樣,不斷地滾著、滑著……這樣的世界人類是無法賴以生存的。所以人們在日常生活和生產中不但依賴摩擦,而且還設法增加有益的摩擦。如你在爬山時穿上橡膠底的運動鞋防滑;汽車在冰道上行駛時,路面要撒些爐渣或沙子,或者在車輪胎上縛防滑鏈等。
事物都是一分為二的。剛才我們介紹的是摩擦力作為人類助手的一面,不過有時候,摩擦力也確實給我們增加了一些麻煩。如各種機械和車輛內部有很多轉動和滑動的部件,它們轉時由於摩擦而使機器發熱,甚至把機器毀壞等。
產生摩擦力的原因,是由於互相接觸的兩個表凹凸不平所引起的。當一個物體在另一個物體上滑動時,兩個物體凸起的部分相互「咬合」在一起,阻礙運動的發生。
運用和摩擦有關的物理學知識,我們可以更好地指導實踐活動。比如,若要增大有利的摩擦,增大接觸面的粗糙度等方法;若要減少有害的摩擦,可以採用潤滑劑,或減小物體間的相互接觸面變滑動為滾動。