那股無處不在的力

謝文欣

世界上有一個神奇的東西，外形可忽略、體積可為零，真空高壓不傷毫厘，電光火石難動分毫。它可堅如磐石，起千鈞之力；可細如發(fā)絲，盤繞指之柔。必要的時候它可以帶電、可以突破引力、甚至可以光速行進、穿越磁場！它“折磨”了幾代莘莘學子，無數英雄“慘死”在它的手下，它就是物理學中的小滑塊。這個過于強大的小模塊，有時竟然還能擺脫那股無處不在的力——摩擦力！

眾所周知，“摩擦力”是經典力學的一個名詞。如果兩個互相接觸的物體有彈力，當它們要發(fā)生或有趨勢發(fā)生相對運動時，就會在接觸面上產生一種阻礙相對運動的力，這種力就是摩擦力。摩擦力無處不在，大到航行的戰(zhàn)艦，小到飛行的蒼蠅，都時刻與摩擦力打著交道，如果沒有它，你甚至撿不起掉在地上的肥皂。雖然摩擦力在我們的生活中起著不可替代的作用，但是你真的了解它嗎？

早在1508年，達芬奇就利用石頭和木頭開始了對固體摩擦的實驗研究，測量了水平和斜面上物體間的摩擦力，以及半圓形槽與滾筒間的摩擦力。他還進行了表面接觸面積大小對摩擦阻力影響的實驗研究，得出了等重物體之間的摩擦力與接觸面積無關的重要結論。

達芬奇與摩擦力

達芬奇首先引入了摩擦系數的概念，他將該系數定義為摩擦力和垂直于兩物體接觸面的壓力的比值。由于當時他使用的實驗材料非常有限，大多為硬木或鐵與硬木的組合，這導致他誤認為所有物體的摩擦阻力都相當于其自身重量的四分之一。……