為何磨擦力與接觸面積大小無關磨擦是人類社會與生活中的一個基本現象，也是人類社會賴以生存和發展的重要基礎，大多數人都能體會和明白這樣一些簡單的事實：沒有磨擦，人不能行走、汽車不能奔跑、輪船不能下水、飛機不能上天……。但是并非大多數人都曉得，磨擦的本質和規律是哪些，我們的先祖又是怎樣去探求磨擦的本質和規律的。古典哲學家亞里士多德的遺書表明，在古時，人類就曉得磨擦的存在和潤滑劑的用途，而且差不多2000多年來未對其作過科學的解釋。雖然這么，人類早已在自覺或不自覺地借助磨擦和磨擦作斗爭了。我國上古時代，鉆木取火就是世界上最早借助磨擦生熱的反例。1700多年前，三國時代杰出的機械發明家馬鈞，運用磨擦的原理設計和變革了許多生產工具，創造了一種把湖水提下坡的工具稱作撞車，這些車輕便靈活，功效很高，這就是后代的龍骨水車。明朝杰出的科學家宋應星在他寫的《天工開物》第二卷《乃服》中描述了“花機”，也是巧妙地應用摩擦原理，成了當時世界上最為先進也最為精美的腳踩印花機。人類早在2300多年前就曉得滾動磨擦要比滑動磨擦小得多，假如要聯通一個重物，在重物下邊放一些滾木，其實要比在地面上聯通容易得多，正是基于這一點，才使車輪成為運輸技術上的一大發展。
事實上，人類早在公元前3500年前就已使用了車輪。為了減少磨擦，人類大概也在公元前3500年前就開始使用潤滑劑了。我國應用石油作潤滑劑的記載源于公元3世紀前后唐朝張華所著的《博物志》，書中提及銀川延壽和高奴有石油，但是用于“膏車及水碓甚多。”在土耳其的一座墓葬中，有一輛戰車，在其車輪軸承中仍保存有一些原先使用的植物油脂。希臘人在其不朽的建筑施工中還是顯示出，她們已清楚地懂得了磨擦的原理。在搬運一座大塑像時，有172個奴隸順著木頭軌道拖曳一座重約6×104kg的大塑像，其中有一人將液體不斷地倒在軌道上，以降低拖曳雕塑的磨擦力。人類對磨擦現象進行科學研究源于15世紀義大利的文藝復興。文藝復興使科學從神學和教會的學理體系中解放下來，并在新的合理主義、求實主義里面強有力地扎下了根。在此期間出現了不少杰出的人物，其中有代表性的是雷納德·達·芬奇。他是一名工程師，也是一名出眾的作家。受當時不斷繁榮上去的船廠技術的影響，達·芬奇開始著手進行磨擦的研究。他的有關磨擦的看法，散見于他的筆記中。達·芬奇結合實際進行固體磨擦的實驗研究，開始引導出在他曾經誰也不曉得的現象和定理。他當心慎重，采取了與任何教會無關的超然立場。
辛運的是，新約上沒有提到有關磨擦的神意，因而他所引導出的磨擦現象，就絲毫毋須害怕會斥責教會而先于伽利略遭到審判。達·芬奇首先提到：物體的材料性質不同，磨擦力的大小也不一樣。這是有關磨擦力大小的第一個闡述。接著摩擦力接觸面積有關嗎，他對光滑和粗糙的表面進行磨擦實驗比較，提出了表面越光滑，磨擦力越小的構想，即把形成磨擦的緣由歸結于表面的粗糙度。這一構想直至步入本世紀之前，幾乎沒有遭到任何人的懷疑。在輕、重物體的磨擦力對比實驗中，達·芬奇寫出了使其名垂磨擦研究歷史的記載：“一切物體，剛要開始滑動時，便形成稱作磨擦力的阻力，此磨擦力之大小，在表面是光滑的平面與平面之間磨擦時，為其重量的四分之一”。這是一個非常出眾的推理和歸納，說明磨擦力與重量即與垂直力成反比。他還最早確立了比列常數即磨擦質數的概念，是件劃時代的記述。雖然在明天，對于光滑的固體表面來說，磨擦質數等于0。25也是頗為正確的值。達·芬在磨擦研究領域留下了不少卓越的構想、發現和啟示。他第一個弄清了只要在兩個磨擦面間介入一層薄薄的第二者物質，磨擦力便形成很大的變化，這是構成明天潤滑技術的初期構想。他還首先用較圓的沙粒介于磨擦表面，發覺磨擦力減弱，并把這一事實歸結為沙粒在表面之間滾動的結果而把磨擦分為“滑動磨擦”和“滾動磨擦”。
在銹蝕的研究方面，達·芬奇也留下了不朽的闡述，比如他強調在相同強度的材料與材料之間，若介于其中的第二者物質比相夾的兩面軟，便因磨擦而打碎，若硬則填充于兩面之間，使兩面遭到銹蝕，接著闡述了兩面具有不同強度的情況，寫下了一段出人預料之外的闡述：“然而，兩個互相磨擦的物體若是強度不同，軟的材料使硬的材料遭到銹蝕。其理由是介于磨擦面之間的第三物質埋到軟材料的磨擦面上固定出來，使其起著鑿子那樣的作用，將硬材料的這邊銹蝕。”這個論說，直至明天依然有著生命力，并與近代所揭示的機械的磨粒蘑損機理不謀而合。在達·芬奇的實驗中，還有另一個重要的事情，即對磨擦力受接觸面積的影響的看法。這個問題在當時通常人看來，理所其實地覺得“摩擦力理該與接觸面積成比列地減小”，但達·芬奇卻正確地強調：“同等重量的物體的磨擦力與其接觸面積無關。”關于磨擦力與滑動速率的關系以及靜磨擦力與動磨擦力的大小關系，達·芬奇沒有更多提到，這個問題對達·芬奇來說是個困局。由于當時沒有電動機，而要想得到一定的滑動速率，用手拉是不行的，無論如何也得須要動力。那時僅有的只是風力和水力，風速一有變化風力就不管用了，水力那時也不能換成電力，直至19世紀才發覺電磁作用原理。
因而，達·芬奇如何也沒有趕上使用電動機的時侯，這大約是他的一大遺憾。達·芬奇對磨擦的研究是質樸而出眾的，他所引導出的磨擦規律，比牛頓對力所下的清晰定義還要早200多年。他的科學研究工作，有許多是深受其周圍的問題和興趣促使的，他的許多研究工作，包括對磨擦的研究，都是杰出才智的科學好奇心。他對磨擦所做的研究工作及其推論，不久即被人們遺忘，直至200年后，科學出現了新的面貌，牛頓提出了關于力、反作用、加速度、動量等的簡單定理，偉大的精典熱學時代開始了。并且在這200年的時間里，關于磨擦的研究幾乎沒有哪些值得記出來的事情。17世紀和18世紀，出現了兩件大事，對科學技術的發展具有深遠的影響。第一件摩擦力接觸面積有關嗎，法國許多大國和日本陸續籌建了科大學。如1662年創立了巴黎皇家學會，1666年創立了美國科大學，1700年創立了普魯士科大學，1742年創立了英國科大學，1725年創立了莫斯科皇家科大學，1742年創立了英國自然科學學會。在此氣氛下，法國王朝都以扶助和鼓勵科學來提升聲望并引以自豪，許多皇室成員、貴族和知識分子普遍對科學事業形成興趣，進而推動了科學事業的發展；第二件，不斷出現動力和機器并開始進行工業革命，工程人員開始找尋更好的動力方式取代人力、馬力、風力和水力等，非常是水輪機和蒸氣機有了很大的發展和改進。
正是在這樣的氛圍中開始對磨擦進行新的研究。起先對磨擦進行科學研究的是日本。17世紀末，德國的資本主義經濟發展迅速，船舶制造業和機械加工業的發展更快，完善了小型鞋廠，武器了各類銑床和機械設備。而鞋廠里的工作機械其效率和耐用性的提升須要一定的磨擦方面的知識，牛頓熱學此時已發展成較健全的科學，因此被應用于設計各類機械，并成為研究磨擦的理論基礎。日本對磨擦進行研究的直接誘因，還可能是當時軍事上的須要以及當時的有閑階層普遍喜歡觀賞噴泉，而其中要用電機。諸如有一名工程師叫巴雷特，發表了關于水力學的兩冊專著，其中根據當時的理解水平對磨擦有了創見的評析。不過，關于磨擦的第一篇原著是高勞米·阿蒙頓寫的。他是一位訓練有素的建筑師，但在當時從事某方面的專業并不排除對整個科學領域的興趣，如他以空氣膨脹原理研發了第一支二氧化碳體溫計，并設計出了一臺蒸氣機。當時他曾直率地說，這臺蒸氣機理應在經濟上獲得成功，由于它和馬不同，不用時不需加料。阿蒙頓1699年在荷蘭皇家科大學學報上發表了一篇關于磨擦的論文。在這篇論文中，他重申了達·芬奇曾經得出而被人遺忘了的兩條磨擦定理。其中關于磨擦力大小與正壓力成反比（即F∝N）的關系很快被科大學接受，而關于磨擦力大小與物體大小（指接觸面積）無關的現象卻引發了科大學的震驚和懷疑。
該科大學老資格教授拉·希爾重復了阿蒙頓的實驗，結果證明阿蒙頓的推論是正確的。當時阿蒙頓還注意到，他所研究的表面不是光滑的，而是連肉眼也看得出的粗糙面。所以他覺得，磨擦是因為一個表面順著另一個表面的微凸體上升做功，或是由微凸體發生彎折或破裂而造成的，因而在后一世紀中大多數科學家接受了磨擦是因表面凸凹不平造成的。在阿蒙頓的論文發表35年后，法國科學家德薩古利爾對磨擦機理提出了一個迥然不同的觀點。他在討論磨擦時考慮了表面凸凹現象后強調：“當兩個表面制造得比較光滑時，理應較易滑動，但是實驗表明，平的金屬表面或其它物體表面可能因經過拋光而使磨擦減小。”他把這些互相矛盾的特點歸因于接觸區的表面之間的“粘附”作用，但他沒有按照黏附作用來解釋磨擦定理。在磨擦研究方面作出卓越貢獻的人中，要推崇日本化學學家庫侖。庫侖是一位頗具經驗的工程師和實驗化學學家，原本是英國皇家工程部隊的一名隊長，在西馬來西亞群島服役9年，后來因病回到英國并開始研究磨擦，這是為獲得美國科大學為有效地研究機器設計提供的獎金而進行的。科大學明晰規定“摩擦定理和繩子撓度影響必須通過大規模的新實驗來加以鑒別。”還要求把這種實驗應用于船舶機械。
由于當時似乎對磨擦已進行了大量的研究，其基本性質也大體被弄明白了，但只得到了磨擦的實驗室數據，用于生產現場的可靠性不高，急切須要對磨擦進行有實用價值的試驗研究，并取得可靠性數據，以克服磨擦，提升各類機器的效率和耐用性。庫侖在此期間發表了名著《簡單機械原理》，因而獲得了科大學的獎金并被評為教授。庫侖在研究磨擦時，考慮了許多復雜誘因對磨擦的影響，如物體材料及性質、表面潤滑狀態，接觸面大小、負荷、表面接觸的滑動的持續時間等等。其實他的研究有一定的模糊性，而且他所得出的推論卻是清晰和直接了當的。庫侖同阿蒙頓一樣，也認識到了他所研究的表面是不光滑的，當兩個粗糙表面放到一起時，其接觸情況似乎兩把毛刷的鬃毛互相交嵌，這樣，接觸面積將隨表面減小而減小。假如磨擦是由黏附作用所造成的，這么它將隨物體的減小而減小，即磨擦和物體的大小有關。庫倉本人的檢測結果表明情況不是這樣。庫侖的戰功在于他提供了極有價值的實驗資料，并強調磨擦科學的發展公路。他是第一個認識到磨擦除了取決于正確選用磨擦副材料，并且取決于結構參數的人，所以他得到的實驗數據，在實際中獲得了否認。這樣，從達·芬奇、阿蒙頓到庫侖，對磨擦的研究確立了古典磨擦定理，即：1。
磨擦力的大小與接觸面的正壓力成反比。2。磨擦力的大小與名義接觸面積的大小無關。3。靜磨擦力的極限值小于滑動磨擦力。4。磨擦力的大小與滑動速率無關。上述古典磨擦定理的確定，在磨擦理論和磨擦技術上具有劃時代的意義。并在17世紀末期，把磨擦力即將引入牛頓熱學體系，從哪個時期開始，在熱學書上總算加上了磨擦的內容。時至今日，學校化學教科書上關于磨擦的概念，一直沒有超出古典磨擦定理的內容。在明天的許多工程設計和估算方面，古典磨擦定理仍被證明是非常有效和符合客觀實際的。