對于宏觀的 ， 具有屈服強度的非粘性材料(通常就是金屬) ， 在界面上沒有介質影響的情況下的摩擦(干摩擦)在實驗上大致的有這么幾條規律 ， 其中有三條是我們在高中學過的：
1.靜摩擦系數大于動摩擦系數還有我們沒見過的三條：
2.摩擦系數與接觸面積無關
3.摩擦力大小與滑動速度無關
1.靜止接觸時間越長,靜摩擦系數越大這其中 ， 第三條我們在日常生活中是無法觀察到的 ， 第一條很少能直觀的觀察到(因為生活中很少有滿足要求的金屬物品) ， 而第二條則很常見：用一支粉筆,把底面磨平 ， 在一個光滑表面直立摩擦 ， 就能聽見響亮的嘯叫 ， 這就和躍動有關；又比如汽車剎車的時候 ， 也能聽見來自摩擦躍動的嘯叫 。
2.滑動摩擦不是連續發生而且存在躍動
3.靜摩擦存在一個預位移(發生靜摩擦時會產生一個微小的位移)
為了讓非專業的更好理解 ， 我覺得還是有必要解釋一下“嘯叫” 。
在一些情況下（比如之前解釋的金屬摩擦） ， 摩擦系數并不是同速度無關 ， 而是關于速度的函數 ， 并且是關于速度遞減的 。 為了分析這個問題 ， 我們使用如下圖的模型：
文章插圖
一個點勻速運動 ， 通過一個帶阻尼的彈簧拉動一個水平面上的物塊 ， 物塊與水平面間產生摩擦 。
首先我們來不嚴謹的定性的分析的一下這個模型 。 顯然這個模型中 ， 存在一個平衡點 ， 即物塊運動速度為v1時 ， 同時物塊受力為零 。 關鍵在于這個點是不是穩定平衡的 。 假設彈簧的長度比平衡位置短了一點 ， 那么物塊的摩擦力就大于了拉力 ， 物體開始減速 ， 同時由于u(v)是減的 ， 所以對應u會變大 ， 從而摩擦力變的更大；反之 ， 如果彈簧長了一點 ， 那么物體速度開始加快 ， 摩擦力開始減小 。 這兩種效應都使得物體在從偏離平衡位置的點回復時 ， 能夠獲得能量 ， 使這種偏離加大 。 如果這個效應足夠強 ， 這么一個模型中的物體完全可能會發生自激振蕩 。
嚴格的說明還是需要計算 。 為了簡化形式 ， 在與地面相對速度為v1的參考系里處理 ， 有運動方程：
再對泰拉展開 ， 只取一階導數項有
通過平移參考系可以把其中的常數項u(v1)消去 ， 所以最終得到一個常系數齊次二階常微分方程：
熟悉該方程的人很容易就會發現 ， 當
時 ， 該方程的解是一個遞增的指數函數乘以一個正弦函數 ， 也就是說是一個振幅增加的振動 。 或者你不熟悉這個方程 ， 也沒有關系 ， 你可以看出
對應彈簧振子的阻尼項 ， 如果這一項是負的 ， 那么這個體系就從一個耗散結構變成了有能量輸入的結構 。
也就是說 ， 一個具有彈性的結構發生摩擦時 ， 如果摩擦力隨速度增大而減小 ， 那么摩擦力就能把能量供應到這個結構的震蕩中 ， 滿足合適的條件的時候 ， 這個體系就能發生自激振蕩 ， 如果這個振蕩頻率剛好在可聽域里 ， 就可能聽見嘯叫 。
前面也提到了 ， 為了解釋摩擦現象 ， 存在著大量的摩擦理論 ， 我們這里只簡要介紹同以上六條實驗規律相關的幾種常見的摩擦理論 。
首先是上面答主提到的機械嚙合理論 ， 這也是一般高中老師會提到的理論 ， 這種理論認為是材料表面的粗糙不平導致了摩擦的存在 ， 具體的說 ， 是由于材料表面凸起與凹陷的耦合 ， 碰撞 ， 以及經常提到的犁溝效應 ， 即材料表面的凸起引起對面表面的凹陷 ， 產生力的作用 。
文章插圖
這是最好理解的理論了 。 然而這個理論的問題當然也是非常多的 ， 最致命的打擊是 ， 根據這個理論,越光滑的表面摩擦系數小 ， 然而正如上面的答主提到的一樣 ， 兩個極度光滑的金屬表面反而會使摩擦力增加 ， 同樣的 ， 這個理論很難解釋預位移 ， ,躍動 ， 還有靜摩擦系數隨時間增加等問題 。
在對分子間作用力有一定了解之后 ， 人們提出了分子作用理論 ， 該理論的基本想法是固體間接觸的部分存在分子間作用力 ， 當表面滑動的時候 ， 分子直接接觸分離 ， 前后的勢能差導致了摩擦力的存在 。
分析模型可以知道 ， 該摩擦力大小與分子分離數成正比 ， 與分離能成正比 ， 從而與接觸面積成正比 。 因為分子分離能對位置高度敏感 ， 可猜測摩擦力與壓力基本無關 。
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