物體之間的接觸力、物體內部的接觸力
高中物理教科書從十幾年前開始就引入了接觸力這個術語。
當一個物體的表面和另一物體的表面彼此靠近時，兩個表面之間可能會產生力。 該力稱為接觸力。 兩個表面之間的接觸力是表面分子間電磁力的宏觀表現。 接觸力總是可以看作兩部分，一部分垂直于接觸面，另一部分沿著接觸面，分別稱為法向接觸力和切向接觸力。 法向接觸力可以指向受力體或遠離受力體。 如果法向接觸力指向受力體，則單位面積對應的法向力稱為壓力。
法向接觸力和切向接觸力通常簡稱為法向力和切向力。 物體所施加的重力也可以分解為兩個方向，視為兩個力。 即使它們垂直和平行于某個表面，也不能簡單地稱為法向力和切向力。 法向力和切向力一般特指法向接觸力和切向接觸力。
單個對象始終可以被視為由任意數量的部分組成。 相鄰部位相鄰分子間電磁力的宏觀表現，稱為物體的內接觸力。 對于任意橫截面，物體的內部接觸力也可看作兩部分：內部法向接觸力和內部切向接觸力，簡稱法向力和切向力。 在固體內部或流動液體內部，一般存在切向力和法向力； 在靜止液體內部，切向力為零，法向力指向受力體，稱為液體壓力； 當固體置于液體和氣體中時，固體向各個方向施加的凈法向力，如果是垂直向上的，稱為浮力。 如果不是垂直向上，則沒有約定名稱。
物體內的接觸力通常稱為物體內的相互作用力。 除了物體內部相鄰部分之間的內部接觸力之外，還可能存在與凈電荷相關的電磁力，還可能存在萬有引力。 它們都可以稱為內部相互作用力，但后兩種力往往不存在并且常常可以被忽略。
與物體內部足夠小的橫截面除以面積相對應的接觸力稱為應力。 在物體內部的同一位置，當沿不同方向截取截面時，應力通常不同[注1]。 某些領域的工程師需要關注每個位置、每個截面的應力。 應力的概念以及用來描述應力的數學（張量分析）都比較困難，所以中學物理一般不講應力的概念。 垂直于橫截面的應力分量稱為法向應力，沿橫截面的應力分量稱為切向應力或剪應力。 朝向受力體的法向應力稱為壓應力，遠離受力體的法向應力稱為拉應力。 靜止液體中的應力相對簡單。 某個位置附近各個方向上的微小截面所對應的應力都是壓應力，并且大小相等。 中學物理稱之為液體壓力。
術語“內應力”比“內接觸力”更常用。 在物體內部，重要的是每個點附近每個微小橫截面對應的應力，而不是與較大尺寸橫截面對應的（凈）接觸力。
上面所說的接觸面和曲面與數學中的曲面不同。 它們由物質組成并具有厚度。 厚度約為分子直徑的一倍或數倍。 相鄰接觸面是指兩個表面，一個屬于物質的該部分，一個屬于物質的另一部分。 橫截面一般理解為數學曲面，有時也需要理解為由物質組成。
摩擦
本文主張基于接觸力的概念來定義和描述摩擦、靜摩擦和滑動摩擦。
固體之間的切向力，也稱為摩擦力。 當兩個固體相對運動時，產生的摩擦力稱為滑動摩擦力。 當兩個固體相對靜止時，產生的摩擦力稱為靜摩擦力。 滑動摩擦力與相對運動的方向相反。 靜摩擦力的方向只能通過應用加速度與凈力之間的關系以及角加速度與扭矩之間的關系來確定。 在慣性參考系中，物體上的滑動摩擦力和靜摩擦力并不總是與運動方向相反，摩擦力矩也不總是與角加速度方向相反，因此它們不能總是被稱為阻力。 中學物理中，“角加速度和扭矩的關系”以及角動量的變化率和扭矩的關系可以寬松地寫成“旋轉和扭矩的關系”。
高中物理教科書[1]寫道：
由于此時相互接觸的兩個物體之間只有相對運動的趨勢，而沒有相對運動，因此此時的摩擦力稱為靜摩擦力（力）。 靜摩擦力的方向總是與物體相對運動的方向相反。
這個表述有兩個缺陷：一是文本沒有預先定義摩擦力；二是文本沒有預先定義摩擦力。 其次，“相對運動趨勢”仍需解釋。 經過專門訓練，一些學生和老師能夠理解“相對運動趨勢”，但遇到某些問題時仍然感到困難或難以向別人解釋。
圖1：(a)剛性圓柱體從剛性斜面滾動而不打滑； (b) 真實的圓柱形物體從剛性傾斜表面滾動而不滑動。 圓柱形物體在與傾斜表面的接觸點處變形，并且形狀不能保持為圓柱形的標準。
例如，在圖1（a）中，剛性圓柱體從剛性傾斜表面加速并滾動，而不會打滑。 空軍力量可以忽略不計。 斜面作用在圓柱體上的力是沿斜面向上還是向下？ 回避相對運動趨勢的思想，回答這個問題并不難：圓柱體的運動有平動部分和旋轉部分。 需要適當的扭矩來加速旋轉，但支撐力和重力不能為質心提供力矩，必然存在摩擦力。 前提是摩擦力的方向是沿著斜坡自然向上的。 該摩擦力是氣缸質心平移的阻力，也是氣缸旋轉的動力。 這將圓柱體和斜面都視為剛體。
圖1（b），一個真實的圓柱形物體沿著剛性斜面滾動而不滑動。 （根據觀察）質心加速度比圖1（a）中的加速度小，甚至為零。 那么摩擦力呢？ 考慮到質心的移動，可以判斷摩擦力仍然向上，比圖1（a）中的摩擦力要大。 考慮到旋轉分量的加速度也變小，可見支撐力的力矩應該存在，且方向與摩擦力的力矩相反。 支撐力的作用線不再經過質心，而是如圖所示。
例如，后輪驅動燃油車在筆直的水泥路上勻速行駛，空氣力可以忽略不計，那么前輪所受的水平力F1是不是前輪朝前呢？ 后輪上的水平力 F2 是否指向前方？ 如果使用課本上的定義和描述就更困難了。 如果采用本文提倡的表達方式，那就容易多了：考慮質心的運動，可以判斷兩者的合力應該為零，要么F1朝后，F2朝前，或者F1朝前，F2朝后； 從兩種可能性中選擇一種并不困難，只要您對驅動軸施加在驅動輪上的扭矩有一點常識即可。 文章[2]也談到了這個問題。
英文教材對摩擦力和靜摩擦力的定義也有不完善的地方，但影響并不大。 摩擦并不是英美中學物理教學的重點話題。
在物理學等科學學科中，即使使用最簡單的表達方式，大多數人也很難掌握基礎知識，一些作者和教師出于習慣而使用復雜的表達方式。
壓力
法向力可以指向受力體或遠離受力體。 指向受力體的法向力稱為壓力。 這是壓力的廣義定義。 “固體上的浮力是液體和氣體向各個方向施加的壓力的合力。” 該聲明體現了上述定義。 這種意義上的壓力可以是上、下、左、右等方向。
在許多情況下，教科書將指向物體的法向力分別稱為支撐力和向上和向下的壓力。 這個意義上的壓力是狹義上的壓力。 例如，如果將木塊放置在水平桌子上，木塊對桌子施加的法向力稱為壓力，桌子對木塊施加的法向力稱為支撐力。
如果將木塊放置在垂直的墻上，則木塊對墻壁的法向力與墻壁對木塊的法向力完全相等，因此必須將它們稱為壓力。
用壓力和支撐力的狹義概念來表達滑動摩擦的本質并不那么方便。 在討論滑動摩擦力與法向力的關系時，教科書首先指出滑動摩擦力與壓力成正比。 后來為了滿足練習中列出的方程的需要，還說明了摩擦力與支撐力成正比。 教材用F壓力和FN表示壓力和支持。 由于找不到合適的英文下標，所以使用漢字作為下標。
利用法向力的概念，或者利用壓力的一般概念，上述關系式可以表示為：固體間的滑動摩擦力與法向力成正比，或者固體間的滑動摩擦力與壓力成正比，正好就像英文和繁體中文的主流表達是一致的。
狹義的壓力概念之所以比較流行，是因為在某些情況下，可以方便地稱為指向受力體的一對法向力中的一個。 我們認為這一優勢無論如何強調都不為過。 諸如“A對B的法向力”和“A對B的壓力”等表達對于建立力的概念特別有幫助，在力學教學中不應回避。
緊張
遠離受力體的法向力稱為張力。
張力一詞更常用于以下兩種情況。 1.液體和氣體接觸的表面被垂直或傾斜的表面“分割”。 兩零件之間的一對沿表面且遠離受力體的接觸力，稱為表面張力。 2、對于伸長的繩索，任何截面或“斜截面”兩側之間存在一對沿著繩索并遠離受力體的力，稱為繩索中的拉力。
張力也可稱為張力。
彈性
彈性是一種特殊的接觸力。
物體之間的接觸力和物體內部的接觸力如果與形狀、變形保持穩定的定量關系，則可以稱為彈力。 如果去掉相關的力，物體的形狀又恢復了，原來的接觸力就可以稱為彈力。 上面兩個表達式是等價的。
籃球落在水泥地上，幾乎恢復到原來的高度。 這說明籃球與水泥地面的接觸力幾乎是彈性的。 鉛球落在水泥地上，返回的高度明顯低于原來的高度。 可以判斷，水泥地面在鉛球撞擊后并沒有恢復原狀。 鉛球與水泥地面之間的接觸力不是彈性的。 在碰撞過程中，水泥地板內部的一個區域 接觸力不是彈性的。
彈簧上端固定，彈簧下端掛有鉤碼。 鉤碼對彈簧的拉力、彈簧對鉤碼的拉力以及彈簧內部相鄰零件之間的拉力與變形量有穩定的關系，它們都是彈力。 如果鉤碼太重，取下鉤碼后彈簧不能恢復原狀，則上述的力不稱為彈力。 拆下鉤碼，一手握住彈簧下端向左下方施力，另一只手握住彈簧中部向右下方施力。 彈簧會拉伸和彎曲。 只要不超過一定限度，那么一些相關的力也是彈力。 。
在變形極限內，伸縮變形對應彈力，彎曲變形也對應彈力。 物理學家并不關心彈力是否垂直于研究平面。 與其說彈力是一種特殊的法向力，不如說彈力是一種特殊的接觸力。 這些表達式有助于讀者理解彈性應力和粘性應力等術語。
接觸力是否稱為彈力只取決于其中一個物體的變形是否具有彈性。 當手指輕輕拉動彈簧時，手指的變形不是彈性變形，但彈簧的變形是彈性變形。 手與彈簧之間的力與彈簧的變形量有穩定的關系，仍稱為彈力。
拉緊的鋼絲繩內的張力在一定限度內是彈性的。 與拉伸彈簧的唯一區別是變形并不明顯。
混凝土、鐵塊、木材、繩索，這些固體的內力，以及固體與外界的接觸力，只要變形在一定限度內，都是彈力。
靜摩擦伴隨著切向變形。 在一定的切向變形限度內，靜摩擦力也符合彈性的定義。 然而，大多數人在切向變形彈性的范圍內并不習慣將靜摩擦稱為靜摩擦。
伸縮變形和彈性之間存在簡單的關系。 我國的中學物理教學以計算為主，所以彈性這個詞出奇的常見。
田間土壤是由固體、液體和氣體組成的復合結構。 如果人輕輕踩在上面，然后退出，土壤的形狀就無法恢復。 當人踩在上面時，土壤內部的接觸力以及人與土壤之間的接觸力不能稱為彈力。 農民中“常見”的法向力不是可以稱為彈力的法向力，而是不能稱為彈力的法向力。
多使用接觸力、法向力、切向力等術語，有利于教學。 物體粘在水平天花板上：物體受到天花板施加的向上接觸力，物體受到天花板施加的向上法向力，或者物體受到天花板施加的拉力。 所有這三個表達式都可以使用。 這個力是否具有彈性既沒有必要也不方便去強調。
教材[1]：
在高中物理的力學部分，我們遇到的主要力是重力、彈性和摩擦力。
倒不如說：在高中物理的力學部分，我們遇到的主要力是重力和接觸力。
教材[1]：
接觸力按其性質可分為彈力和摩擦力。
更好的說法是：固體間的接觸力按其方向分為法向力和切向力。 如果法向力指向受力體，則稱為壓力，切向力通常稱為摩擦力。
教材[1]：
拉伸的彈簧想要恢復到原來的形狀，并對連接的汽車施加拉力F； 被跳水者彎曲的跳板想要恢復到原來的形狀，并對上面的人施加支撐力。 當變形的物體恢復到原來的形狀時高中物理彈簧張力，它會對與之接觸的物體施加一個力。 這種力稱為彈力。
這就像一種心理描述，很容易被誤解為不存在的因果關系[3]。 而且，目前還不清楚。 例如，運動員作用在跳板上的向下的力是否有彈性？ 這段文字可以刪除。
教材[1]：
繩子的拉力也就是彈力，其方向是沿著繩子，指向繩子收縮的方向。
繩索上端系在支架上，下端系在鉤碼上。 “繩索的拉力”是指繩索對支架的向下拉力、繩索對鉤碼的向上拉力以及繩索相鄰部分的相互拉力？ “繩子收縮的方向”是向上還是向下？ 超過彈性極限的拉力也是彈力，或者說不再叫拉力了？ 該文本也可以刪除。
參考
[1]人民教育出版社物理室。 物理：必修課。 第一卷[M]． 人民教育出版社，2019：61-70。
[2]什么是牽引力？
[3]《加速度的原因》、《判定公式》、正比例、反比例和因果關系
評論
[1]百度百科有一篇很好的文章：“但是一個點之后可以畫出無數個平面，我們需要用無數個平面上的應力來描述該點的應力狀態嗎？……用任意一組點就可以了。”三個相互垂直的平面上的應力可以代表該點的應力狀態，其他截面上的應力可以用這組應力及其與待研究截面的方位關系來表示。 (%E5%BA%94%。E5%8A%9B/)
看完周家樂的留言，我查了高中通用技術課程《技術與設計2》的相關段落：
當結構受到外力作用時，內部粒子之間的相互作用會發生變化，產生一種阻力，稱為內力。 應力是結構單位截面上產生的內力。 當應力達到一定極限值時，結構就會被破壞。 應力用公式σ=F/S表示高中物理彈簧張力，其中F為內力，S為受力面積，σ為應力。 ()
這寫得非常粗糙。 粒子這個術語是不恰當的； 式中S應盡可能小。 當S較大時，計算結果可能沒有參考價值； 從這篇課文中，我們看不出壓力的概念和中學生非常熟悉的壓力概念有什么區別。 。
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