为何磨擦力与接触面积大小无关磨擦是人类社会与生活中的一个基本现象，也是人类社会赖以生存和发展的重要基础，大多数人都能体会和明白这样一些简单的事实：没有磨擦，人不能行走、汽车不能奔跑、轮船不能下水、飞机不能上天……。但是并非大多数人都晓得，磨擦的本质和规律是哪些，我们的先祖又是怎样去探求磨擦的本质和规律的。古典哲学家亚里士多德的遗书表明，在古时，人类就晓得磨擦的存在和润滑剂的用途，而且差不多2000多年来未对其作过科学的解释。虽然这么，人类早已在自觉或不自觉地借助磨擦和磨擦作斗争了。我国上古时代，钻木取火就是世界上最早借助磨擦生热的反例。1700多年前，三国时代杰出的机械发明家马钧，运用磨擦的原理设计和变革了许多生产工具，创造了一种把湖水提下坡的工具称作撞车，这些车轻便灵活，功效很高，这就是后代的龙骨水车。明朝杰出的科学家宋应星在他写的《天工开物》第二卷《乃服》中描述了“花机”，也是巧妙地应用摩擦原理，成了当时世界上最为先进也最为精美的脚踩印花机。人类早在2300多年前就晓得滚动磨擦要比滑动磨擦小得多，假如要联通一个重物，在重物下边放一些滚木，其实要比在地面上联通容易得多，正是基于这一点，才使车轮成为运输技术上的一大发展。
事实上，人类早在公元前3500年前就已使用了车轮。为了减少磨擦，人类大概也在公元前3500年前就开始使用润滑剂了。我国应用石油作润滑剂的记载源于公元3世纪前后唐朝张华所著的《博物志》，书中提及银川延寿和高奴有石油，但是用于“膏车及水碓甚多。”在土耳其的一座墓葬中，有一辆战车，在其车轮轴承中仍保存有一些原先使用的植物油脂。希腊人在其不朽的建筑施工中还是显示出，她们已清楚地懂得了磨擦的原理。在搬运一座大塑像时，有172个奴隶顺着木头轨道拖曳一座重约6×104kg的大塑像，其中有一人将液体不断地倒在轨道上，以降低拖曳雕塑的磨擦力。人类对磨擦现象进行科学研究源于15世纪义大利的文艺复兴。文艺复兴使科学从神学和教会的学理体系中解放下来，并在新的合理主义、求实主义里面强有力地扎下了根。在此期间出现了不少杰出的人物，其中有代表性的是雷纳德·达·芬奇。他是一名工程师，也是一名出众的作家。受当时不断繁荣上去的船厂技术的影响，达·芬奇开始着手进行磨擦的研究。他的有关磨擦的看法，散见于他的笔记中。达·芬奇结合实际进行固体磨擦的实验研究，开始引导出在他曾经谁也不晓得的现象和定理。他当心慎重，采取了与任何教会无关的超然立场。
辛运的是，新约上没有提到有关磨擦的神意，因而他所引导出的磨擦现象，就丝毫毋须害怕会斥责教会而先于伽利略遭到审判。达·芬奇首先提到：物体的材料性质不同，磨擦力的大小也不一样。这是有关磨擦力大小的第一个阐述。接着摩擦力接触面积有关吗，他对光滑和粗糙的表面进行磨擦实验比较，提出了表面越光滑，磨擦力越小的构想，即把形成磨擦的缘由归结于表面的粗糙度。这一构想直至步入本世纪之前，几乎没有遭到任何人的怀疑。在轻、重物体的磨擦力对比实验中，达·芬奇写出了使其名垂磨擦研究历史的记载：“一切物体，刚要开始滑动时，便形成称作磨擦力的阻力，此磨擦力之大小，在表面是光滑的平面与平面之间磨擦时，为其重量的四分之一”。这是一个非常出众的推理和归纳，说明磨擦力与重量即与垂直力成反比。他还最早确立了比列常数即磨擦质数的概念，是件划时代的记述。虽然在明天，对于光滑的固体表面来说，磨擦质数等于0。25也是颇为正确的值。达·芬在磨擦研究领域留下了不少卓越的构想、发现和启示。他第一个弄清了只要在两个磨擦面间介入一层薄薄的第二者物质，磨擦力便形成很大的变化，这是构成明天润滑技术的初期构想。他还首先用较圆的沙粒介于磨擦表面，发觉磨擦力减弱，并把这一事实归结为沙粒在表面之间滚动的结果而把磨擦分为“滑动磨擦”和“滚动磨擦”。
在锈蚀的研究方面，达·芬奇也留下了不朽的阐述，比如他强调在相同强度的材料与材料之间，若介于其中的第二者物质比相夹的两面软，便因磨擦而打碎，若硬则填充于两面之间，使两面遭到锈蚀，接着阐述了两面具有不同强度的情况，写下了一段出人预料之外的阐述：“然而，两个互相磨擦的物体若是强度不同，软的材料使硬的材料遭到锈蚀。其理由是介于磨擦面之间的第三物质埋到软材料的磨擦面上固定出来，使其起着凿子那样的作用，将硬材料的这边锈蚀。”这个论说，直至明天依然有着生命力，并与近代所揭示的机械的磨粒蘑损机理不谋而合。在达·芬奇的实验中，还有另一个重要的事情，即对磨擦力受接触面积的影响的看法。这个问题在当时通常人看来，理所其实地觉得“摩擦力理该与接触面积成比列地减小”，但达·芬奇却正确地强调：“同等重量的物体的磨擦力与其接触面积无关。”关于磨擦力与滑动速率的关系以及静磨擦力与动磨擦力的大小关系，达·芬奇没有更多提到，这个问题对达·芬奇来说是个困局。由于当时没有电动机，而要想得到一定的滑动速率，用手拉是不行的，无论如何也得须要动力。那时仅有的只是风力和水力，风速一有变化风力就不管用了，水力那时也不能换成电力，直至19世纪才发觉电磁作用原理。
因而，达·芬奇如何也没有赶上使用电动机的时侯，这大约是他的一大遗憾。达·芬奇对磨擦的研究是质朴而出众的，他所引导出的磨擦规律，比牛顿对力所下的清晰定义还要早200多年。他的科学研究工作，有许多是深受其周围的问题和兴趣促使的，他的许多研究工作，包括对磨擦的研究，都是杰出才智的科学好奇心。他对磨擦所做的研究工作及其推论，不久即被人们遗忘，直至200年后，科学出现了新的面貌，牛顿提出了关于力、反作用、加速度、动量等的简单定理，伟大的精典热学时代开始了。并且在这200年的时间里，关于磨擦的研究几乎没有哪些值得记出来的事情。17世纪和18世纪，出现了两件大事，对科学技术的发展具有深远的影响。第一件摩擦力接触面积有关吗，法国许多大国和日本陆续筹建了科大学。如1662年创立了巴黎皇家学会，1666年创立了美国科大学，1700年创立了普鲁士科大学，1742年创立了英国科大学，1725年创立了莫斯科皇家科大学，1742年创立了英国自然科学学会。在此气氛下，法国王朝都以扶助和鼓励科学来提升声望并引以自豪，许多皇室成员、贵族和知识分子普遍对科学事业形成兴趣，进而推动了科学事业的发展；第二件，不断出现动力和机器并开始进行工业革命，工程人员开始找寻更好的动力方式取代人力、马力、风力和水力等，非常是水轮机和蒸气机有了很大的发展和改进。
正是在这样的氛围中开始对磨擦进行新的研究。起先对磨擦进行科学研究的是日本。17世纪末，德国的资本主义经济发展迅速，船舶制造业和机械加工业的发展更快，完善了小型鞋厂，武器了各类铣床和机械设备。而鞋厂里的工作机械其效率和耐用性的提升须要一定的磨擦方面的知识，牛顿热学此时已发展成较健全的科学，因此被应用于设计各类机械，并成为研究磨擦的理论基础。日本对磨擦进行研究的直接诱因，还可能是当时军事上的须要以及当时的有闲阶层普遍喜欢观赏喷泉，而其中要用电机。诸如有一名工程师叫巴雷特，发表了关于水力学的两册专著，其中根据当时的理解水平对磨擦有了创见的评析。不过，关于磨擦的第一篇原著是高劳米·阿蒙顿写的。他是一位训练有素的建筑师，但在当时从事某方面的专业并不排除对整个科学领域的兴趣，如他以空气膨胀原理研发了第一支二氧化碳体温计，并设计出了一台蒸气机。当时他曾直率地说，这台蒸气机理应在经济上获得成功，由于它和马不同，不用时不需加料。阿蒙顿1699年在荷兰皇家科大学学报上发表了一篇关于磨擦的论文。在这篇论文中，他重申了达·芬奇曾经得出而被人遗忘了的两条磨擦定理。其中关于磨擦力大小与正压力成反比（即F∝N）的关系很快被科大学接受，而关于磨擦力大小与物体大小（指接触面积）无关的现象却引发了科大学的震惊和怀疑。
该科大学老资格教授拉·希尔重复了阿蒙顿的实验，结果证明阿蒙顿的推论是正确的。当时阿蒙顿还注意到，他所研究的表面不是光滑的，而是连肉眼也看得出的粗糙面。所以他觉得，磨擦是因为一个表面顺着另一个表面的微凸体上升做功，或是由微凸体发生弯折或破裂而造成的，因而在后一世纪中大多数科学家接受了磨擦是因表面凸凹不平造成的。在阿蒙顿的论文发表35年后，法国科学家德萨古利尔对磨擦机理提出了一个迥然不同的观点。他在讨论磨擦时考虑了表面凸凹现象后强调：“当两个表面制造得比较光滑时，理应较易滑动，但是实验表明，平的金属表面或其它物体表面可能因经过抛光而使磨擦减小。”他把这些互相矛盾的特点归因于接触区的表面之间的“粘附”作用，但他没有按照黏附作用来解释磨擦定理。在磨擦研究方面作出卓越贡献的人中，要推崇日本化学学家库仑。库仑是一位颇具经验的工程师和实验化学学家，原本是英国皇家工程部队的一名队长，在西马来西亚群岛服役9年，后来因病回到英国并开始研究磨擦，这是为获得美国科大学为有效地研究机器设计提供的奖金而进行的。科大学明晰规定“摩擦定理和绳子挠度影响必须通过大规模的新实验来加以鉴别。”还要求把这种实验应用于船舶机械。
由于当时似乎对磨擦已进行了大量的研究，其基本性质也大体被弄明白了，但只得到了磨擦的实验室数据，用于生产现场的可靠性不高，急切须要对磨擦进行有实用价值的试验研究，并取得可靠性数据，以克服磨擦，提升各类机器的效率和耐用性。库仑在此期间发表了名著《简单机械原理》，因而获得了科大学的奖金并被评为教授。库仑在研究磨擦时，考虑了许多复杂诱因对磨擦的影响，如物体材料及性质、表面润滑状态，接触面大小、负荷、表面接触的滑动的持续时间等等。其实他的研究有一定的模糊性，而且他所得出的推论却是清晰和直接了当的。库仑同阿蒙顿一样，也认识到了他所研究的表面是不光滑的，当两个粗糙表面放到一起时，其接触情况似乎两把毛刷的鬃毛互相交嵌，这样，接触面积将随表面减小而减小。假如磨擦是由黏附作用所造成的，这么它将随物体的减小而减小，即磨擦和物体的大小有关。库仓本人的检测结果表明情况不是这样。库仑的战功在于他提供了极有价值的实验资料，并强调磨擦科学的发展公路。他是第一个认识到磨擦除了取决于正确选用磨擦副材料，并且取决于结构参数的人，所以他得到的实验数据，在实际中获得了否认。这样，从达·芬奇、阿蒙顿到库仑，对磨擦的研究确立了古典磨擦定理，即：1。
磨擦力的大小与接触面的正压力成反比。2。磨擦力的大小与名义接触面积的大小无关。3。静磨擦力的极限值小于滑动磨擦力。4。磨擦力的大小与滑动速率无关。上述古典磨擦定理的确定，在磨擦理论和磨擦技术上具有划时代的意义。并在17世纪末期，把磨擦力即将引入牛顿热学体系，从哪个时期开始，在热学书上总算加上了磨擦的内容。时至今日，学校化学教科书上关于磨擦的概念，一直没有超出古典磨擦定理的内容。在明天的许多工程设计和估算方面，古典磨擦定理仍被证明是非常有效和符合客观实际的。