淺析摩擦力在生活中的實際應用

黃詣雯

摘 要：摩擦力是我們生活中極為普遍一種現象，穿衣服時衣服會跟身體的摩擦，吃飯飲食中需要手跟筷子、碗盤、杯子的摩擦，走路騎車時需要鞋子、輪胎與地面的摩擦，摩擦力與日常生活緊密相連，它扮演著重要的角色，發揮著巨大的使用價值。本文將簡單的介紹摩擦力的概念，然后從生活中實際應用中去分析摩擦力這種自然現象，從而加深對摩擦力的理解。

關鍵詞：摩擦力；日常生活；應用；高中物理

中圖分類號：TN784.2 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）13-0218-01

1 引言

物體與另外一個物體有相對運動的趨勢時，即兩個相互接觸的物體，在兩物體的接觸面之間有阻礙運動的相對運動的作用力，這種力就叫摩擦力。一般表達式為：

F=μ×FN

μ為物體對接觸面的正壓力，跟物體的質量有關。摩擦力跟物體接觸面之間的這種自然現象稱為摩擦現象，摩擦是力學現象中最為常見的一種，在人類生活中無處不在。通常把摩擦力分為滑動摩擦力、靜摩擦力和滾動摩擦力三種，發生在兩個相對靜止有相對運動趨勢的物體的接觸面上的摩擦力稱為靜摩擦力；物體間有相對滑動時受到的摩擦力叫滑動摩擦力；一物體在另一物體表面上滾動時產生的摩擦力叫滾動摩擦力。摩擦力的方向和物體相對運動方向或相對運動的趨勢方向相反。

摩擦這個自然科學的物理現象在我們生活中發揮著舉足輕重的價值，試想一下，如果沒有摩擦力的存在，人不能行走，筷子、碗盤、杯子的與人的嘴巴沒有摩擦即不能飲食，原本靜止的桌子、椅子等物體會自己跑起來，可以說，這個世界離不開摩擦力，離開摩擦力的世界將難以想象。

2 生活中的摩擦力

2.1 日常出行中的摩擦力

如果你去觀察每一雙鞋子底部的橡膠底面，你會發現每雙鞋子底面上均有凹凸不平的規則或不規則的條文，這里面的目的是為了增大鞋底與地面的摩擦力。人在走路的時候，腳要向后用力蹬地，這個時候所受到的摩擦力方向與腳的相對蹬地方向相反，即運動前進方向，也就是說摩擦力的方向是向前的，與人前進的方向是一致的，因此人們蹬地后才會前進。通常當人的前腳落地之后，總是由后腳用力向后蹬獲得向前的靜摩擦力，而前腳并不用力向后蹬。隨著人的重心前移，前腳所受正壓力增大，導致腳底和地面之間的最大靜摩擦力也增大，滑動摩擦力迅速轉變為向后的靜摩擦力。當后腳提起來之后，前腳已經處于人質心的下方，這時候才會用力向后蹬獲得繼續前進的摩擦力[1]。摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關，接觸面越粗糙，摩擦力越大，越有利于行走。正因為這些條文存在，增大了腳與地面的摩擦力，人們在走路時才不會寸步難行。此外，現在風靡一時的像OFO，摩拜單車等共享單車，如果沒有摩擦，他們不會出現。同樣單車的輪胎上有凹凸不平的花紋，增大了與地面的摩擦力，用力蹬腳踏板，輪胎與地面摩擦才會前進。可以說，如果沒有摩擦力，人類將寸步難行。

2.2 飲食中的摩擦力

如果在飲食中沒有摩擦力的存在，又會出現怎樣的情形呢？ 如果沒有摩擦力的存在，人們將無法順利取放筷子、杯子、碗碟，同樣筷子、杯子、碗碟與手、嘴巴沒有了摩擦，嘴巴吃不進東西，喝不進水，人們將無法攝取水分，補充能量，無法進行正常的工作學習。正是因為有了摩擦力的存在，筷子、勺子、鍋鏟才能有效的碗碟、鍋、手進行有效的摩擦，才能做出香噴噴的菜肴，才能品嘗到美味的食物佳肴，嘴巴里食物才不會到處亂竄，吃下去的食物才會正常吸收消化。當嘴中進食后，在嘴巴表面會產生一種阻止食物相對滑動的作用力，使得食物在嘴中不停摩擦，食物被咀嚼后更容易被人體所消化[2]。這其中我們要知道食物不僅與嘴巴、腸胃的表面發生固體與固體間的摩擦，更值得注意一點是食物與唾液、胃酸等液體的接觸面也將發生摩擦現象，食物的殘渣在固液間的摩擦使其順利排出，人們也將順利攝取必要能量。

2.3 休閑運動中的摩擦力

參加拔河比賽時，穿上有凹凸不平的條文鞋底的鞋子，隊友的體重越重，對地面的正壓力就越大，整隊對地面的摩擦力就越大，取得勝利的可能性就越大。踢出去的足球，打出去的羽毛球，投出去的籃球因為與空氣中的摩擦存在，它們才會慢慢的落下來。乒乓球是很多同學們的喜愛的運動項目之一，出其不意變化莫測的球讓人防不勝防，這出其不意的技術也是球手們巧妙利用摩擦力的結果。我們知道乒乓球拍上有一面蒙上一層帶有小顆粒的膠皮，還在膠皮與球板間增加一層海綿來達到增加表面的粗糙程度。甚至有的專業球拍上用專業的粘性很強的橡膠材料作為膠皮，并將其反過來膠在海綿上，這樣做是為了增加粘性獲取更大的摩擦力。當球員用力擊出殺傷力極大的球，并且根據球拍的上海綿與膠皮，來控制球的方向，專業的運動員會根據反貼膠皮的強力拉攻，提高球的穩定性同時，更能打出高速而又慢速的強烈旋轉殺傷力極大的球，給對方以措手不及。正是因為摩擦力的存在，人們才能享受到在休閑體育運動中帶來的樂趣。

3 結語

摩擦力是人們日常生活中最為常見的一種力，人們也離不開摩擦力，離開摩擦力的世界將難以想象。此外，大家還要注意到摩擦力也有不利的一面，因此人們應該積極合理科學的利用摩擦力，最大程度的去造福人類。同時，讓物理學知識在生活中發揮更大的價值。

參考文獻

[1]中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標準[M].北京：人民教育出版社.

[2]王琳.淺談摩擦力[J].科技資訊，2009.