摩擦
在本节中，我们将一起探讨摩擦。 在8.1节“牛顿第一定理”中，我们通过实验研究了阻力对运动的影响。 这里的阻力似乎是卡车和木板之间的摩擦力。
什么是摩擦力？ 什么决定了它的大小？ 有哪些类别？ 应用是什么？ 让我们一一介绍。
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引入摩擦的概念
在8.1节“牛顿第一定理”中，我们通过实验研究了阻力对运动的影响。 这里的阻力当然是卡车和木板之间的摩擦力。
同样，在搓手的过程中，我们也能感受到双手之间摩擦的疗效。
鞋头上有凹凸不平的花纹，也是利用摩擦力防止我们绊倒。 这一节，我们一起来分析一下摩擦。
摩擦有两种类型：滑动摩擦和静摩擦。 我们中学数学课本上只提到滑动摩擦。
与教材不同的是，我们在文章的后半部分还加入了静摩擦力的相关概念。 我们觉得这对于朋友们进一步把握摩擦，提高考试评分能力是非常有必要的。
滑动摩擦
当两个相互接触的物体相对滑动时，在接触面上会形成限制相对运动的力，这种力称为滑动摩擦力。 滑动摩擦通常用字母f表示。
物体相互接触的两个表面虽然看起来很光滑，但在显微镜下观察时会出现凹凸不平的现象。 相互接触的物体在相对运动时，会相互制约，形成滑动摩擦。
借助弹簧测力计，可以简单地检测摩擦力。
实验：检测滑动摩擦
用弹簧测力计带动铁块A沿长木板向右作匀速直线运动。
根据前面8.2节“两个力的平衡”可以看出，在匀速直线运动时，铁块A所受的力是平衡的。
对铁块A进行受力分析，物体在水平方向向右运动，因此遇到滑动摩擦力（向左方向）阻碍其向右运动。
由于铁块A做直线运动，弹簧测力计对铁块的拉力与上述滑动摩擦力满足两个力的平衡（大小相等，方向相反）。
滑动摩擦力产生的原因是什么？ 让我们通过实验详细研究这个问题。
实验：研究影响滑动摩擦大小的诱因
用弹簧测力计拉动铁块，使其沿长木板匀速直线运动。 通过改变不同的热阻，分析了影响滑动摩擦大小的因素。
如图，比较图A和图B，不同的压力作用，我们会发现压力越大，表的弹簧力越大。
由于弹簧测力计的拉力等于摩擦力摩擦力公式是什么，我们可以得到如下推论：
接触面压力越大，物体之间的滑动摩擦力就越大。
如图B和图C，长木板的粗糙度不同（浴巾表面更粗糙），我们会发现粗糙度越大，弹簧力计读数越大。
由于弹簧测力计的拉力等于摩擦力，我们可以得到如下推论：
接触面的粗糙度越大，物体之间的滑动摩擦就越大。
事实上，摩擦力的大小与接触面的压力和接触面的粗糙度有关。
滑动摩擦和重力
在之前的实验中，我们在物体上放置重物后，滑动摩擦力变大了。 一些中学生可能会有这样的指责：
为什么不说重力的减小导致滑动摩擦力的减小呢？ 我们可以通过下图来理解。
如果不在物体上放置重物，而是像右图那样降低外力，显然滑动摩擦会减小。
如果条件允许，小伙伴们可以配合在实验室做一个这样的实验：
一位朋友用手轻压物体，另一位朋友用弹簧测力计拉动物体匀速直线运动，同时检测力的大小。
静摩擦的概念
当物体在接触面上滑动时，会形成滑动摩擦力。 如果物体静止怎么办？ 会不会也有摩擦的效果？
答案是肯定的。 如右图所示，用力F推动物体不动，就是典型的静摩擦力。
中学课本上对摩擦力有更严格的定义：
限制物体间相对运动（或相对运动倾向）的力称为摩擦力。
由此，我们可以得到静摩擦力的定义：
当一个物体在另一个物体表面有相对运动倾向时，所遇到的制约该物体相对运动倾向的力称为静摩擦力。
如上图所示，白色物体坐在斜坡底部并没有下落，说明斜坡上有摩擦力，阻止了物体沿着斜坡向上滑动。 这种摩擦是静摩擦。
如何估计静摩擦
王尚老师在这里直接告诉朋友们如何解决静摩擦力：画力图，研究除了静摩擦力以外的其他力。
静摩擦力的大小取决于其他力的大小。
如右图所示，若F=10N，物体静止不动，则根据两个力的平衡摩擦力公式是什么，静摩擦力的大小为f=10N，其方向为向左。
若F=15N，则物体静止不动，故根据两个力的平衡，静摩擦力的大小为f=15N，其方向为左。
如果一个物体受到两个向右的水平力的作用，其中 F1=10N 和 F2=20N，物体保持静止。
所以，这就是三个力在水平方向的平衡状态，地面对物体的静摩擦力的大小为f=30N，它的方向是向左的。
如果物体受到两个向右的水平力，其中F1=10N，F2=20N，然后又受到两个向左的水平力，其中F3=5N，F4=15N，则物体还在休息。
此时静摩擦力的大小为多少？ 小伙伴们可以结合上一个视频中提到的合理概念来解决。 答案是：f=10N，方向向左。
如果F很大，物体就会向右移动，所以此时的摩擦力不再是静摩擦力，而是滑动摩擦力。
竖直方向的静摩擦力的估计也是这样：画出力图，不仅要研究静摩擦力，还要研究其他的力。
如右图所示，物体以水平力F向左压在墙上，物体静止。
如果物体上的重力G=40N，即使有向上运动的趋势。 这样，墙壁必须对物体产生垂直向下的静摩擦力的作用来限制这些趋势。
根据两力平衡，摩擦力的大小为f=40N，方向垂直向下。
使用和避免摩擦
人能跑起来，只靠脚后跟与地面的摩擦力。 同样，车辆只能靠轮胎与路面的摩擦力才能前进。
我们之所以选择橡胶作为鞋帮和内胎，是为了减少摩擦，利用摩擦力。
摩擦并不都是有益的，也有有害的方面。
例如蜗杆之间的摩擦，单轴套之间的摩擦，都是有害的摩擦力。
我们选择通过添加润滑剂等方式改变接触面的粗糙度来减弱这种摩擦。
在机械制造设计领域，滚动轴承是一种减少有害摩擦的装置。