摩擦力的原理是什么,生活中沒有摩擦力會怎樣?( 二 )


根據該模型的預測 , 摩擦力與接觸面積成正比,與粗糙程度成負相關,與壓力基本無關 。 很顯然這個模型和上面的六個實驗現象并不符合 。
1945年提出的粘著摩擦模型結合了上面兩種理論(這個時候相對論和量子力學都建立很久了) , 要點如下:
接觸面表面處于屈服狀態
也就是說 , 由于表面粗糙 , 接觸面很小,接觸壓強很大 , 那么直接假設接觸點屈服 , 是合理的 , 此時接觸點壓強就等于屈服壓強 , 可知接觸面積與壓力成正比 。
這里就解決了分子作用模型對摩擦力與摩擦面積和壓力預言與實驗結果的矛盾問題了 。

摩擦力的原理是什么,生活中沒有摩擦力會怎樣?

文章插圖

滑動摩擦中存在粘著和滑動的交替作用
動摩擦過程中由于接觸點放熱等原因,會發生接觸點粘著(可以理解成焊接在一起),隨后又會因為摩擦力使得接觸點剪切形變,開始滑動,從而形成動摩擦的躍動現象 。
摩擦力由包括粘著與犁溝效應在內的多種效應疊加形成的
即使假設了接觸位置屈服,犁溝效應仍然是存在的,并且與兩個接觸面的強度有關 。
實際上 , 通過這個模型,可以推導出兩個強度不同的金屬之間的摩擦因數,如果忽略犁溝效應 , 可以直接推導出摩擦系數等于剪切屈服壓強/受壓屈服壓強.
這個模型依然有問題,這樣推導出的摩擦系數與實驗結果符合的并不夠好 。 接下來的修正是對接觸部分的狀態做修正 , 接觸的位置并不都平行于摩擦力的 , 如果有傾斜(如機械耦合理論描述的一樣)那么上面的計算就不正確 , 修正之后結果與實驗吻合的更好一些 。 修正后的模型稱為修正粘著模型
【摩擦力的原理是什么,生活中沒有摩擦力會怎樣?】 到這里題主的問題就在很小的范圍內被解答了 , 對于以上所以簡化條件適用的情況下,同時考慮機械作用和分子粘著的修正粘著模型基本可以解釋在這種情況下摩擦力產生的原因.更多的模型需要一本很厚的專著才能介紹完 , 并且正如我最開始提到的,這個問題,某種程度上仍然是一個未解之謎 。 這真的是一件非常有趣的事情 , 人類的科技發展的如此迅速 , 然而到今天我們沒有這種隨處可見的力的一個良好模型 。

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