摩擦力与接触面积无关吗?
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我通常在演示实验中这么干,把一个长方体木块水平放置在桌面上,用一个弹簧测力计拖动它匀速运动,得到一个与摩擦力大小相等的力。然后把这个木块换个面再拉一次,发现两次力的大小基本相同,换个“环境”再来两次,便给出结论摩擦力与面积无关。
突然有一天翻到一篇文章,触动了我。摩擦力是两个物体接触面上产生的现象,一个由于面的接触而产生的物理现象,会与接触面积无关?我的直觉告诉我这不对吧!
摩擦力其实是一种电磁相互作用,当两个表面接触到一定程度就会有电磁相互作用。就一般摩擦力而言,因为物体表面不够光滑,两者的接触面在微观视角上是镶嵌在一起的,这也是摩擦产生碎屑的原因。可想而知镶嵌咬合越紧密,摩擦力应该越大才是!而且接触面积越大,摩擦力也该越大才是。所以可以近似的认为摩擦力与面积(S)及压强(P=F/S)成正比。
这样式子就可以列成f=k•S•(F/S)=k•F,面积这一要素就这么匆匆忙忙的被约掉了。但其实它不能被忽略。而且,这还只是摩擦力的一种特殊情况。
再说另外一种情况,把一块塑料桌布铺在平坦的塑料桌面上,两者间的摩擦力更多的是由材料表面的电极化性质所决定的,而不是由薄膜的重量决定的。此时,摩擦力更多的依赖接触面积。
其实摩擦力是一个非常复杂的现象,目前仍然对摩擦力的认识处于远远不够的阶段。所以中学所用的公式只是一种对摩擦力有前提的近似描述,是诸多情况的一种。而我们在对实验进行总结的时候需要更加的严谨,教给学生的不仅仅是需要严谨,而且要给他们一双批判的眼睛!
突然有一天翻到一篇文章,触动了我。摩擦力是两个物体接触面上产生的现象,一个由于面的接触而产生的物理现象,会与接触面积无关?我的直觉告诉我这不对吧!
摩擦力其实是一种电磁相互作用,当两个表面接触到一定程度就会有电磁相互作用。就一般摩擦力而言,因为物体表面不够光滑,两者的接触面在微观视角上是镶嵌在一起的,这也是摩擦产生碎屑的原因。可想而知镶嵌咬合越紧密,摩擦力应该越大才是!而且接触面积越大,摩擦力也该越大才是。所以可以近似的认为摩擦力与面积(S)及压强(P=F/S)成正比。
这样式子就可以列成f=k•S•(F/S)=k•F,面积这一要素就这么匆匆忙忙的被约掉了。但其实它不能被忽略。而且,这还只是摩擦力的一种特殊情况。
再说另外一种情况,把一块塑料桌布铺在平坦的塑料桌面上,两者间的摩擦力更多的是由材料表面的电极化性质所决定的,而不是由薄膜的重量决定的。此时,摩擦力更多的依赖接触面积。
其实摩擦力是一个非常复杂的现象,目前仍然对摩擦力的认识处于远远不够的阶段。所以中学所用的公式只是一种对摩擦力有前提的近似描述,是诸多情况的一种。而我们在对实验进行总结的时候需要更加的严谨,教给学生的不仅仅是需要严谨,而且要给他们一双批判的眼睛!
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