概念
摩擦:相對運動(或有相對運動趨勢)的物體,在接觸表面上的阻礙相對運動的現象。
當物體與另一物體沿接觸面的切線方向運動或有相對運動的趨勢時,在兩物體的接觸面之間有阻礙它們相對運動的作用力,這種力叫摩擦力。接觸面之間的這種現象或特性叫“摩擦”。摩擦有利也有害,但在多數情況下是不利的,例如,機器運轉時的摩擦,造成能量的無益損耗和機器壽命的縮短,並降低了機械效率。因此常用各種方法減少摩擦,如在機器中加潤滑油等。但摩擦又是不可缺少的,例如,人的行走,汽車的行駛都必須依靠地面與腳和車輪的摩擦。在泥濘的道路上,因摩擦太小走路就很困難,且易滑倒,汽車的車輪也會出現空轉,即車輪轉動而車廂並不前進。所以,在某些情況下又必須設法增大摩擦,如在太滑的路上撒上一些爐灰或沙土,車輪上加掛防滑鏈等。
摩擦的本質
摩擦的本質:關於摩擦的本質
1.凹凸嚙合說.是從15世紀至18世紀,科學家們提出的一種關於摩擦本質的理論,嚙合說認為摩擦是由於互相接觸的物體表面粗糙不平產生的.兩個物體接觸擠壓時,接觸面上很多凹凸部分就相互嚙合.如果一個物體沿接觸面滑動,兩個接觸面的凸起部分相碰撞,產生斷裂、摩損,就形成了對運動的阻礙.
2.粘附說.這是繼凹凸嚙合說之後的一種關於摩擦本質的理論.最早由英國學者德薩左利厄斯於1734年提出,他認為兩個表面拋得很光的金屬,摩擦會增大,可以用兩個物體的表面充分接觸時它們的分子引力將增大來解釋.
上世紀以來,隨著工業和技術的發展,對摩擦理論的研究進一步深入,到上世紀中期,誕生了新的摩擦粘附論.
新的摩擦粘附論認為,兩個互相接觸的表面,無論做得多么光滑,從原子尺度看還是粗糙的,有許多微小的凸起,把這樣的兩個表面放在一起,微凸起的頂部發生接觸,微凸起之外的部分接觸面間有10-8m或更大的間隙.這樣,接觸的微凸起的頂部承受了接觸面上的法向壓力.如果這個壓力很小,微凸起的頂部發生彈性形變;如果法向壓力較大,超過某一數值(每個凸起上約千分之幾牛頓),超過材料的彈性限度,微凸起的頂部便發生塑性形變,被壓成平頂,這時互相接觸的兩個物體之間距離變小到分子(原子)引力發生作用的範圍,於是,兩個緊壓著的接觸面上產生了原子性粘合.這時要使兩個彼比接觸的表面發生相對滑動,必須對其中的一個表面施加一個切向力,來克服分子(原子)間的引力,剪斷實際接觸區生成的接點,這就產生了摩擦.
人們通過不斷實驗和分析計算,發現上述兩種理論提出的機理都能產生摩擦,其中粘附理論提出的機理比嚙合理論更普遍.但在不同的材料上,兩種機理的表現有所偏向:對金屬材料,產生的摩擦以粘附作用為主,而對木材,產生的摩擦以嚙合作用為主.實際上,關於摩擦力的本質,目前尚未有定論,仍在深入探討之中.