本節我們將深入探討摩擦。首先,我們需要知道摩擦的本質是什么。目前有兩種被廣泛接受的理論:嚙合理論和粘附理論。
嚙合理論認為,摩擦力是由相互接觸的物體表面粗糙不平而產生的高中物理靜摩擦,如果物體沿接觸面滑動,一個物體的凸起部分會與另一個物體的凸起部分相撞,產生斷裂和磨損,形成運動的障礙。但如果兩個金屬表面打磨得非常光滑,沒有凹凸或凹槽相互嚙合,也會產生摩擦,這需要用粘附理論來解釋。
粘附理論認為,當兩個物體的表面充分接觸時高中物理靜摩擦,它們的分子或原子之間的吸引力增大,這種吸引力形成運動的障礙。最新的摩擦粘附理論認為,上述兩種理論在微觀層面上都適用。當放大到原子水平時,物體的表面實際上是凹凸不平的。
以上是對摩擦的宏觀和微觀解釋,高中的時候我們還是按照定義來判斷,我們來看幾個例子。
法官
1.受靜摩擦力影響的物體必定是靜止的;受滑動摩擦力影響的物體必定是運動的。
分析:錯誤。靜摩擦力只表示物體相對靜止,與物體相對于地面的運動無關。例如,傳送帶上向前移動的物體受到靜摩擦力,但物體相對于地面在運動。
同樣,滑動摩擦力只說明物體有相對運動,與相對于地面的運動無關。比如你用手輕輕地摩擦桌子,桌子會受到滑動摩擦力,但桌子相對于地面并不會移動。
2.摩擦方向必須與運動方向相反。
分析:錯誤。摩擦力的方向與相對運動方向相反,與物體相對于地面的運動方向無關。例如,如果你手里握著一支鉛筆,并保持鉛筆勻速運動,鉛筆受到的摩擦力始終與重力保持平衡,因此摩擦力始終是垂直向上的。但是,你可以讓鉛筆勻速向上、向下、水平等運動,這樣摩擦力的方向可以與物體運動方向相同、相反或垂直。
3、在同樣的情況下,不同區域的摩擦方向必須相同。
分析:錯誤。比如騎自行車的例子中留學之路,前輪和后輪受到的摩擦力是相反的。
4.摩擦力和彈力總是同時出現和消失。
分析:錯誤。有摩擦力就一定有彈性,有彈性就不一定有摩擦力。
5. 摩擦力必須與法向壓力成比例。
分析:錯誤。最大靜摩擦力和滑動摩擦力的大小與法向壓力成正比,但靜摩擦力在正常情況下不具備此特性。例如,如果一個物體被壓在垂直的墻壁上,并且它是靜止的,它所受到的摩擦力與重力平衡。此時,增加它與墻壁之間的法向壓力不會改變摩擦力的大小。
總結
摩擦力是發生在有相對運動或有相對運動傾向的彈性物體的接觸表面內的一種力,與物體本身的運動狀態無直接聯系。