人类与摩擦
摩擦的早期实验研究
古典摩擦定律
摩擦的早期实验研究得出了“古典摩擦定律”
摩擦力与法向载荷成正比;
2? 摩擦力与物体大小无关;
3? 滑动摩擦力与滑动速度无关;
4? 静摩擦力总是大于动摩擦力。
大家对上述摩擦定律都很熟悉,因为中学物理教材都会提到上述内容,还会给出一张物体之间的摩擦系数表格。但是上述摩擦定律却是不严密的。它存在局限性,原因是滑动摩擦系数不是恒定的,它受到表面膜、材料参数、润滑条件、温度、滑动速度、载荷等因素的影响。
摩擦的起因究竟是什么
从达 芬奇对摩擦的研究至今,科学家们对于摩擦原因的解释提出了各种理论,主要有:
机械啮合学说——认为摩擦是由摩擦是由表面粗糙的凹凸不平引起的。
分子学说——分子(原子)被迫进入彼此的引力场而又被分开时消耗能量。
分子机械理论——统一分子和机械两种学说。
焊合、剪切、犁削理论——金属与金属紧密接触区出现“冷焊”,需外加剪切力将这些接点剪断;硬表面的微凸体会犁削软材料,二者合计构成摩擦力。
能量理论——认为在金属的摩擦中,主要能量都消耗在塑性变形过程中。
但是影响摩擦的因素相当复杂,现有的学说仍无法完整和圆满地将摩擦的物理机制说清楚。