物理学与生活论文

摩擦在人类生活和生产中无处不在。摩擦按其性质可分为滑动摩擦、静摩擦和滚动摩擦。不同的摩擦力有不同的因素影响其大小。我们组选择滑动摩擦力和静摩擦力来研究，粗略研究了物体在流体中运动时的摩擦力。到目前为止，已经取得了一些成果。

首先，对于滑动摩擦力，我们从课本上知道，它与正压力成正比。我们团队成员采用控制变量法，通过实验准确验证了动摩擦系数不变时，滑动摩擦力与正压力成正比的结论。但由于动摩擦系数很难控制，所以滑动摩擦与动摩擦系数成正比的结论只是在正压不变的情况下得到粗略的验证。由此，我们仍然可以得到公式f = μ n。

那么是什么决定了动摩擦系数呢？我们知道，动摩擦系数反映的是物体表面的粗糙度，反过来，物体表面的粗糙度决定了动摩擦系数，动摩擦系数是两个接触不光滑且有相对运动的物体之间的相互作用，所以动摩擦系数不是由一个物体表面的粗糙度单独决定的，而是由两个有相互作用摩擦的物体的接触面的粗糙度决定的。

如果我们拿一支笔和一小段绳子，把绳子绕在笔上，会发现绳子绕的次数越多，越难拉，尤其是绳子之间有重叠的地方。还有其他影响摩擦力的因素吗？我们得到的结论是，绳子每绕笔一圈，绳子和笔之间就会多一个接触点，两者之间就会有无数次的相互作用，也就是产生摩擦力的地方就多了，所有的摩擦力加在一起，就增加了合力。如果绳子有重叠，不仅绳子和笔之间会有相互作用，绳子和绳子之间也会有相互作用，阻碍对方的移动。此时绳与笔之间的压力不仅包括绳与笔之间的压力，还包括绳与笔之间的压力，这样摩擦力急剧增大，很难拉动绳子。生活中，船只停靠时，总是用绳子将桩绑在岸边，也用绳子多绕几圈的方法来增加摩擦力。但这不包括除了正压力和动摩擦系数之外影响摩擦力的其他因素。

对于静摩擦力，原因是物体之间有相对运动的趋势。相对运动趋势的原因是外力。因此，产生静摩擦力的条件不仅包括接触面不光滑和正压力，还包括外力。在不超过最大静摩擦力的情况下，外力越大，静摩擦力越大。一旦超过最大静摩擦力，物体就开始运动，静摩擦力就变成了滑动摩擦力。那么最大静摩擦力与什么有关呢？实验表明，fmax=μN表示最大静摩擦力与静摩擦因数和正压力成正比，静摩擦因数略大于动摩擦因数，因为当外力等于动摩擦力时，物体上的力仍然是平衡的，必须增加外力才能使物体运动。

至于物体在流体中的运动，主要是流体排开流体时受到的阻力引起的，但流体对物体侧面的摩擦力也不可忽略。对于排出流体时的阻力，我们可以通过将运动的物体转化为流线来减小，或者通过相反的方法来增大。至于物体运动时对侧面的摩擦力，我们知道物体运动时会带动附近的流体一起运动，而稍远一点的流体还是静止的。这样，根据伯努利方程，

“=常数”说明静止的流体会对物体施加压力，物体与流体接触不顺畅，会产生摩擦力。而且随着速度的增加，运动流体的压力减小，而静止流体的压力不变，所以压差和压力增大，摩擦力增大；通过类似的分析可以得出，摩擦力随着深度的增加而增加。

影响摩擦力大小的因素是固定的、很少的，但其表现形式是非常多样和复杂的。只有充分认识和控制这些因素，才能充分利用有益的摩擦，避免有害的摩擦，最大限度地改善生产和生活。