摩擦力產生的原因
謝利民
摩擦力產生的原因，即摩擦力的本質是什麼？早在15世紀初開始研究摩擦現象時，人們就在探索這個問題了。
摩擦力產生在兩個接觸表面之間。我們用肉眼看到的光滑固體表面，當用放大鏡觀察時，就會發現其表面是凸凹不平的，好像佈滿了高峰山谷一般。經過車床加工的金屬表面，峰高可達5微米；再經過仔細研磨，峰高可以減至0．1微米。但這相對於原子尺度仍然是很大的。因此，當兩個物體相互接觸時，真正接觸的只是物體表面的峰丘。在這些真正接觸的區域內，兩個接觸表面的原子非常接近，原子之間具有非常強的相互作用力。在接觸點以外的其他區域，兩物體表面的原子之間的距離比較大，從幾埃到幾十埃（1埃＝10－6釐米）。這些原子之間的相互作用力比較弱，與真正接觸區域相比可以忽略不計。而接觸區域的面積之和要比物體表觀面積小得多。
當兩個接觸面發生相對滑動的時候，勢必要以剪下的方式破壞原來所有的接觸點，使兩個接觸表面的凸起部分相碰撞而產生斷裂、磨損，從而形成了對物體運動的阻障。平行於接觸表面而使接觸點破壞所需要的剪下力，就等於摩擦力。
兩物體表面開始接觸時是一種點接觸。在法向正壓力的作用下。這些接觸點的負荷很大，會使相接觸的凸起部分產生彈塑性形變，從而使接觸面積增大。堅硬的材料使其產生這種形變比較困難，即產生等量的形變需要更大的負荷。所以，兩個物體表面真正相接觸的面積大小，與所施加的法向正壓力成正比，與相接觸材料的硬度成反比。
摩擦係數μ等於摩擦力f與法向正壓力N的比值，即μ＝f／N。摩擦係數μ同兩個物體的表視接觸面積和滑動速度等因素無關。實驗結果證明，對於一般機械加工的表面，摩擦係數μ同物體的表面粗糙程度無關；對於很粗糙的表面，因接觸面凸與凹部分交錯齧合，會使摩擦係數μ增大；對於非常光滑的表面，尤其是特別清潔的表面，由於真正接觸面積增大和接觸點粘結強度提高，所以摩擦係數μ也會增大。表面越光潔，摩擦係數的μ值也越大，這同人們一般的常識不同。
摩擦力產生的原因
謝利民
摩擦力產生的原因，即摩擦力的本質是什麼？早在15世紀初開始研究摩擦現象時，人們就在探索這個問題了。
摩擦力產生在兩個接觸表面之間。我們用肉眼看到的光滑固體表面，當用放大鏡觀察時，就會發現其表面是凸凹不平的，好像佈滿了高峰山谷一般。經過車床加工的金屬表面，峰高可達5微米；再經過仔細研磨，峰高可以減至0．1微米。但這相對於原子尺度仍然是很大的。因此，當兩個物體相互接觸時，真正接觸的只是物體表面的峰丘。在這些真正接觸的區域內，兩個接觸表面的原子非常接近，原子之間具有非常強的相互作用力。在接觸點以外的其他區域，兩物體表面的原子之間的距離比較大，從幾埃到幾十埃（1埃＝10－6釐米）。這些原子之間的相互作用力比較弱，與真正接觸區域相比可以忽略不計。而接觸區域的面積之和要比物體表觀面積小得多。
當兩個接觸面發生相對滑動的時候，勢必要以剪下的方式破壞原來所有的接觸點，使兩個接觸表面的凸起部分相碰撞而產生斷裂、磨損，從而形成了對物體運動的阻障。平行於接觸表面而使接觸點破壞所需要的剪下力，就等於摩擦力。
兩物體表面開始接觸時是一種點接觸。在法向正壓力的作用下。這些接觸點的負荷很大，會使相接觸的凸起部分產生彈塑性形變，從而使接觸面積增大。堅硬的材料使其產生這種形變比較困難，即產生等量的形變需要更大的負荷。所以，兩個物體表面真正相接觸的面積大小，與所施加的法向正壓力成正比，與相接觸材料的硬度成反比。
摩擦係數μ等於摩擦力f與法向正壓力N的比值，即μ＝f／N。摩擦係數μ同兩個物體的表視接觸面積和滑動速度等因素無關。實驗結果證明，對於一般機械加工的表面，摩擦係數μ同物體的表面粗糙程度無關；對於很粗糙的表面，因接觸面凸與凹部分交錯齧合，會使摩擦係數μ增大；對於非常光滑的表面，尤其是特別清潔的表面，由於真正接觸面積增大和接觸點粘結強度提高，所以摩擦係數μ也會增大。表面越光潔，摩擦係數的μ值也越大，這同人們一般的常識不同。