摩擦力的原理到底是什么？
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摩擦力的原理到底是什么？
和大多数人想象的不同，摩擦力的机理至今为止没有一个足够好的理论来解释，虽然存在大量的不同摩擦理论，但是都存在不同程度的问题。不过这不影响工业界使用一些近似的理论进行工程上的开发，但是在科学上，就目前所了解到的情况来看，这应该还是一个待解决的问题。对于宏观的，具有屈服强度的非粘性材料(通常就是金属)，在界面上没有介质影响的情况下的摩擦(干摩擦)在实验上大致的有这么几条规律，其中有三条是我们在高中学过的：1.静摩擦系数大于动摩擦系数2.摩擦系数与接触面积无关3.摩擦力大小与滑动速度无关还有我们没见过的三条：1.静止接触时间越长,静摩擦系数越大2.滑动摩擦不是连续发生而且存在跃动3.静摩擦存在一个预位移(发生静摩擦时会产生一个微小的位移)这其中，第三条我们在日常生活中是无法观察到的，第一条很少能直观的观察到(因为生活中很少有满足要求的金属物品)，而第二条则很常见：用一支粉笔,把底面磨平，在一个光滑表面直立摩擦，就能听见响亮的啸叫，这就和跃动有关；又比如汽车刹车的时候，也能听见来自摩擦跃动的啸叫。为了让非专业的更好理解，我觉得还是有必要解释一下“啸叫”。在一些情况下（比如之前解释的金属摩擦），摩擦系数并不是同速度无关，而是关于速度的函数，并且是关于速度递减的。为了分析这个问题，我们使用如下图的模型：一个点匀速运动，通过一个带阻尼的弹簧拉动一个水平面上的物块，物块与水平面间产生摩擦。首先我们来不严谨的定性的分析的一下这个模型。显然这个模型中，存在一个平衡点，即物块运动速度为v1时，同时物块受力为零。关键在于这个点是不是稳定平衡的。假设弹簧的长度比平衡位置短了一点，那么物块的摩擦力就大于了拉力，物体开始减速，同时由于u(v)是减的，所以对应u会变大，从而摩擦力变的更大；反之，如果弹簧长了一点，那么物体速度开始加快，摩擦力开始减小。这两种效应都使得物体在从偏离平衡位置的点回复时，能够获得能量，使这种偏离加大。如果这个效应足够强，这么一个模型中的物体完全可能会发生自激振荡。严格的说明还是需要计算。为了简化形式，在与地面相对速度为v1的参考系里处理，有运动方程：再对泰拉展开，只取一阶导数项有通过平移参考系可以把其中的常数项u(v1)消去，所以最终得到一个常系数齐次二阶常微分方程：熟悉该方程的人很容易就会发现，当时，该方程的解是一个递增的指数函数乘以一个正弦函数，也就是说是一个振幅增加的振动。或者你不熟悉这个方程，也没有关系，你可以看出对应弹簧振子的阻尼项，如果这一项是负的，那么这个体系就从一个耗散结构变成了有能量输入的结构。也就是说，一个具有弹性的结构发生摩擦时，如果摩擦力随速度增大而减小，那么摩擦力就能把能量供应到这个结构的震荡中，满足合适的条件的时候，这个体系就能发生自激振荡，如果这个振荡频率刚好在可听域里，就可能听见啸叫。前面也提到了，为了解释摩擦现象，存在着大量的摩擦理论，我们这里只简要介绍同以上六条实验规律相关的几种常见的摩擦理论。首先是上面答主提到的机械啮合理论，这也是一般高中老师会提到的理论，这种理论认为是材料表面的粗糙不平导致了摩擦的存在，具体的说，是由于材料表面凸起与凹陷的耦合，碰撞，以及经常提到的犁沟效应，即材料表面的凸起引起对面表面的凹陷，产生力的作用。这是最好理解的理论了。然而这个理论的问题当然也是非常多的，最致命的打击是，根据这个理论,越光滑的表面摩擦系数小，然而正如上面的答主提到的一样，两个极度光滑的金属表面反而会使摩擦力增加，同样的，这个理论很难解释预位移，,跃动，还有静摩擦系数随时间增加等问题。在对分子间作用力有一定了解之后，人们提出了分子作用理论，该理论的基本想法是固体间接触的部分存在分子间作用力，当表面滑动的时候，分子直接接触分离，前后的势能差导致了摩擦力的存在。分析模型可以知道，该摩擦力大小与分子分离数成正比，与分离能成正比，从而与接触面积成正比。因为分子分离能对位置高度敏感，可猜测摩擦力与压力基本无关。根据该模型的预测，摩擦力与接触面积成正比,与粗糙程度成负相关,与压力基本无关。很显然这个模型和上面的六个实验现象并不符合。1945年提出的粘着摩擦模型结合了上面两种理论(这个时候相对论和量子力学都建立很久了)，要点如下：接触面表面处于屈服状态也就是说，由于表面粗糙，接触面很小,接触压强很大，那么直接假设接触点屈服，是合理的，此时接触点压强就等于屈服压强，可知接触面积与压力成正比。这里就解决了分子作用模型对摩擦力与摩擦面积和压力预言与实验结果的矛盾问题了。滑动摩擦中存在粘着和滑动的交替作用动摩擦过程中由于接触点放热等原因,会发生接触点粘着(可以理解成焊接在一起),随后又会因为摩擦力使得接触点剪切形变,开始滑动,从而形成动摩擦的跃动现象。摩擦力由包括粘着与犁沟效应在内的多种效应叠加形成的即使假设了接触位置屈服,犁沟效应仍然是存在的,并且与两个接触面的强度有关。实际上，通过这个模型,可以推导出两个强度不同的金属之间的摩擦因数,如果忽略犁沟效应，可以直接推导出摩擦系数等于剪切屈服压强/受压屈服压强.这个模型依然有问题,这样推导出的摩擦系数与实验结果符合的并不够好。接下来的修正是对接触部分的状态做修正，接触的位置并不都平行于摩擦力的，如果有倾斜(如机械耦合理论描述的一样)那么上面的计算就不正确，修正之后结果与实验吻合的更好一些。修正后的模型称为修正粘着模型到这里题主的问题就在很小的范围内被解答了，对于以上所以简化条件适用的情况下,同时考虑机械作用和分子粘着的修正粘着模型基本可以解释在这种情况下摩擦力产生的原因.更多的模型需要一本很厚的专著才能介绍完，并且正如我最开始提到的,这个问题,某种程度上仍然是一个未解之谜。这真的是一件非常有趣的事情，人类的科技发展的如此迅速，然而到今天我们没有这种随处可见的力的一个良好模型。来源：Coulson Raymond（知乎）
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解释滑动摩擦力与速度有无关系收藏
一、1、滑动摩擦力的概念：当一个物体在另一个物体的表面上相对运动时，受到的阻碍相对运动的力，叫滑动摩擦力。2、滑动摩擦力产生条件①接触面粗糙； ②相互接触的物体间有弹力； ③接触面间有相对运动。 3、首先要明白 滑动摩擦力属于摩擦力的一种，但并不是说摩擦力就一定是滑动摩擦力，通常实验室计算摩擦力的时候只考虑滑动摩擦力（不计算空气阻力）那是通常
中学的实验室和课题实验是低速的状态。二、这时候有人会说了，那下雨的时候
或者物体自由落地的时候
速度增加 阻力增大。这个是没错的，这叫空气阻力。 空气阻力，指空气对运动物体的阻碍力，是运动物体受到空气的弹力而产生的根据空气阻力的公式：来计算。 速度，接触面积，空气密度等都会影响空气阻力的大小。我举个例子，汽车在公路实行
假设不考虑汽车本身的外形，内部阻力， 在理想的道路上，只考虑他受到的阻力。
并且速度足够快那么 这个汽车受到的阻力
F阻力=F滑动摩擦力+F空气阻力，
那么中学的实验室和课题 低速 小体积小接触面物体时候 F空气阻力接近0
可以忽略不计。三、结论：1、滑动摩擦力属于摩擦力的其中一种。空气阻力中有部分属于摩擦力2、滑动摩擦力是不考虑速度下的摩擦力。3、空气阻力一定是阻力 ，阻止物体运动及运动趋势的力是阻力，它是一个效果力。4、滑动摩擦力可能是阻力也可能是动力当摩擦力阻碍运动进行时，我们把它叫做阻力。但摩擦力也有促进运动进行的时候，如传送带，它利用摩擦力把物体运输到目的地，它就不是一个阻力了，它促进了运动的进行。所以！！摩擦力和阻力是两种不同性质的力
空气阻力属于阻力
滑动摩擦力属于摩擦力
空气阻力中有部分是摩擦阻力。空气阻力和滑动摩擦力是两种不同性质的力空气阻力与速度有关，滑动摩擦力与速度无关
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=。=像某个人非要跟我辩论
滑动摩擦力包括空气阻力
@糖果树candy我就没明白了，在讨论滑动摩擦力的时候
已经是说明跟速度无关，我们就是在把速度放到一边的情况下 讨论这个摩擦力 所以叫做滑动摩擦力你非要吧空气阻力当做滑动摩擦力来算 然后说高中课本是错误的，你的证据在何处？速度和空气阻力有关 和滑动摩擦力无关，滑动摩擦力属于摩擦力 但并不全是，你非要把 滑动摩擦力 看成摩擦力 我能说什么？下落的时候阻力？那是空气阻力，水里的阻力？那是浮力摩擦力不等于阻力
滑动摩擦力不是空气阻力！！！！ 这句话没明白？我真是谢谢你了，自己学的不好
语文理解能力有问题，非要强辩。
回复 JONJON囧语录 :ONJON囧语录 :继续，如果上面我提到的那个路径中分子密度达到空气，那就是空气阻力，达到水，那就是水的阻力，能承受剪应力，那就是固体，就是滑动摩擦力。如果滑动摩擦力中摩擦力跟速度无关，那么在足够高的速度下滑动摩擦力会低于空气阻力。这个结论当然是荒唐的。
我就是另开帖子打你脸，
滑动摩擦力中摩擦力
你敢说语文没问题？？？应该是摩擦力中的滑动摩擦力与速度无关
哪本书 哪个科学家给你的结论说是有关的？这个定理本身就是不考虑速度的情况下
空气阻力的弹力是一个变化值 随着速度的变化 空气在物体表面的密度会产生变化
这是流体力学研究的方向
@糖果树candy呵呵 你要是非要考虑到 特别无脑高的速度下
非线性的电磁阻尼增大 从而引起的摩擦系数增大 那我没话说，但这跟空气阻力有毛关系？
@糖果树candy物体在自由落体的情况下
计算公式不是滑动摩擦力的公式
真不知道你学了几年摩擦是怎么学了，任何一个中学毕业的都能说我觉了好几年的摩擦物体在自由落体下
阻力计算公式F=kv k 是空气摩擦系数,和空气密度有关
V 是下落速度
但是物体在下落的受到的阻力是越来越大 到最后等于物体的重力
然后进行匀速下落运动
有的人就是喜欢自己瞎理解，觉得自己比那些科学家前人还厉害很多，然后得出很多伪科学把滑动摩擦力公式应该到物体自由落体
和把牛顿经典力学 应该到光速和微观粒子上 有什么区别
滑动摩擦力与滑动速度无关
但是 实际上
摩擦力系数与滑动速度 有关
速度达到一定值
极端的情况下
摩擦系数会增大
但并不能说F=uN这个公式是错的
只是初高中并没有展开这个摩擦系数 u
u 在V速度非常大的时候 跟速度有关，那么假设u是一个值 都假设了
你还要人家中学生 在做什么？如果你们哪个大神 可以用各种实验数值 来反驳 库伦定理
然后自己得出一个更全面的公式
~~那恭喜你~今年诺贝尔物理学奖就是你的了
摩擦系数的改变主要原因是摩擦产生的热能导致的理想物体不考虑发热不考虑磨损 摩擦系数也是不收速度影响的
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原因在于理论力学是一门十分严谨的科学，不像高中物理只能算科普，其实摩擦因数和相对速度是有关系的，而且速度越快u越大，原因在于u体现在对物体加速度的影响，而加速度是单位时间内速度的改变，由于物体速度的加快，相当于单位时间内加大了物体与接触面粗糙面的碰撞次数，即摩擦强度，变相的增加了接触面的粗糙度，故而宏观表现为u值变大
。。。你们讨论的太高深，我一只初三狗听不懂啊。。。感觉我还是没明白
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为兴趣而生，贴吧更懂你。或是不是静摩擦力与两物体间相对运动速度有关？
答案：滑动摩擦力与两物体间相对运动速度无关！物体受静摩擦力时，两物体的相对速度为0.分析：1、如图：物体轻放在传送带上，物体速度为0，而传送带有一定的速度，故物体相对于传送带是向左滑动的，两者之间的摩擦属于滑动摩擦，物体受向右的滑动摩擦力而向右加速运动．物体速度逐渐增大的过程中，该滑动摩擦力大小、方向均不变！2、滑动摩擦力大小只与压力和接触面的粗糙程度有关，与相对运动速度的大小无关．3、当物体与传送带速度相同时，物体随传送带做匀速直线运动．此时物体不受摩擦力作用！因为物体与传送带无相对运动也无相对运动趋势；若有摩擦力，但水平方向没有其它力与之平衡．4、既然叫静摩擦力，那么物体相对于接触面是静止的，相对运动的速度为0！
其它回答（8条）
因为传送带在向前运动，而物体由于惯性保持静止，所以相对传送带有向后运动的趋势，所以会受到向前的摩擦力同理只要物体的初速度小于传送带的速度就会受向前的摩擦力当物体的初速度等于传送带的速度不受摩擦力当物体的初速度大于传送带的速度就会受向后的摩擦力
传送带总是向前不断运动的，当你把物品放上去是，物体与传送带之间是静止的，所以就没有相对运动的物体
滑动摩擦力只与压力和接触面的粗糙程度有关，与物体间相对运动速度无关．当物体刚放在传送带上，物体与传送带之间有速度差，所以传送带给物体一个向前的静摩擦力，并不是滑动摩擦力，直到物体与传送带保持相对静止时，物体不受静摩擦力，在水平方向上没有力的作用，所以摩擦力为0．要分清滑动摩擦力与静摩擦力的区别：物体只有相对在另一个物体表面滑动时，才会产生滑动摩擦力，物体之间的最大静摩擦力才与滑动摩擦力相等．
摩擦力是阻碍相对运动的，这只能判断出它的方向与相对运动方向相反，而与速度无关，摩擦力大小只与接触面粗糙程度与压力大小有关．不过楼主能想到这个很值得嘉奖，给个赞
摩擦力是由于物体间有相对运动或相对运动趋势时在接触面上产生阻碍物体运动的力，当无相对运动或相对运动趋势时是没有摩擦力的．
滑动摩擦力与物体相对运动速度无关，而静摩擦，故名思议是相对静止时的摩擦，故没有速度，则也无关．
不知你是依据什么判断摩擦力变化的．初中物理研究的摩擦力比，是简化情况，物体不存在变形，表面各处受力情况相同．实际情况是物体存在形变，例如把一个纸箱放到水平传输带上，按照初中物理的摩擦理论，纸箱应该先在传输带上滑动，再随传输带一起运动．但实际情况往往是纸箱直接就随传输带一起运动了．纸箱下部和传输带一起运动，上部由于惯性，要滞后一些，使纸箱产生剪切形变，从而保持了下表面与传输带之间的相对运动趋势，维持了静摩擦力的产生．随着纸箱剪切形变的减小，相对运动趋势的减弱，静摩擦力也会同时减小，直至最后消失为零．你的“问题补充”应该为“是不是静摩擦力与两物体间相对运动趋势大小有关”，回答是肯定的．这种相对运动趋势，与物体的剪切形变量有关，剪切形变量越大，相对运动趋势就越大，静摩擦力也就越大，直至达到最大静摩擦力为止．
物体放在传送带上，与传送带之间发生相对运动，两者之间的摩擦属于滑动摩擦，滑动摩擦力大小只与压力和接触面的粗糙程度有关，与相对运动速度的大小无关．当两物体的速度相同时，两者之间的摩擦属于静摩擦，静摩擦力的大小一般通过平衡问题的受力分析得出！
&&&&，V2.32154【图文】运动与摩擦力_百度文库
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运动与摩擦力
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