生活中的摩擦力探析
摘要：摩擦力通常被物理学界所研究，存在于我们的日常生活当中。通过对生活中的摩擦力进行研究，可以得知，摩擦力一方面在生活中产生积极作用；另一方面在生活中产生消极影响。基于此，本文重点探析生活中摩擦力及不为零的客观事实，在此基础上，归纳了生活中摩擦力的利与弊。
关键词：摩擦力；利与弊；探析
我们的生活中存在着无数摩擦力现象，比如在走路、滑行、跑步等过程中，都会存在不同大小的摩擦力。可以说，只要是有运动过程，那么便有摩擦力的存在。倘若没有摩擦力，那么一切运动将无法停止。同样，没有摩擦力，一些工作将无法完成。所谓的摩擦力为零，基本上是物理学中的理想状态，当然，现实生活中，并不存在摩擦力为零的现象。通过研究生活中的摩擦力，将有助于我们对摩擦力有一个更为深刻的认识和成熟的见解，其研究意义深远。
1 生活中的摩擦力
事实证明，我们抛出去的物体速度会慢慢减缓，直到停止，究其原因，正是由于受到摩擦力阻力的影响。同时，当我们在推动物体的时候，脚与地面、手与物体、物体与地面等之间都将产生作用力，而这些作用力都属于摩擦力。自然界中，刮风的天气中，风速将会随着距离的拉长而减弱，特别是吹拂在水面上，水面的波纹会逐渐散去，这便是风与大气、水面所产生的摩擦力，进而导致风速减弱、水面波纹逐渐消失；车辆在行走的过程中，发动机与皮带之间产生摩擦力，进而传递到电机，由电机进行发电，最终产生前进动力[1]。汽车轮胎在动力作用下，与地面产生摩擦力，由摩擦力来促使车轮前行；大型超市里面的物品传送带，工作人员将物品放置在传送带上，开动电机，传送带开始工作，将物品传送到另一端，整个过程中，传送带与物品之间产生一定的摩擦力，并且摩擦力大于物体质量，只有在这种情形下，才能达到顺利运输物品的目的，如果没有摩擦力，那么物品显然是无法得到有效传送，甚至会从传送带上滑落下来。另外，我们在吃东西的时候，牙齿与食品之间有一定的摩擦力，通过摩擦力来将食品咬碎嚼烂；在洗衣、擦桌、扫地的时候，都将会产生摩擦力。可以说，凡是有运动的状态下，摩擦力都是存在的，不可凭空消失，也不可能不存在两个直接接触的物体之上。由此可见，生活中的摩擦力处处可见，是一种常见的作用力。
2 摩擦力有关认知
物理学界普遍认为，摩擦力是一种阻力，与物体的受力方向相反，并且处于同一水平之上。按照类型来划分，人们通常将摩擦力分为静摩擦力和动摩擦力两种，其中：静摩擦力是物体静止时所产生的一种反作用力，也就是物体未发生运动和位移的时候所产生的摩擦力，人们通常认为此时的摩擦力为零，然而，这种推理方式显然是不合理的，通过摩擦力的计算公式能够得知，有重力的物体都是有摩擦力的，运动是相对的，任何物体都是处于相对运动状态，所以说，静止状态的物体同样有摩擦力。动摩擦力是最为常见的一种摩擦力，是我们能够清晰地看到物体发生运动时所产生的摩擦力，人们常说的摩擦力实质上就是动摩擦力[2]。地球上的物体都将处于运动状态，静止是相对的，运动是绝对的，由于受到地心引力的影响，所以物体与地面都会产生一定的作用力，而该作用力便是摩擦力。物理學界认为摩擦力为零的情况有两种：一是物体与其他外界物之间不存在相对运动，也便不会产生摩擦力，此时的摩擦力为零；二是物体与物体之间的接触面完全光滑，即便是存在相对运动的情况，也不会产生相互作用力，也就是摩擦力为零，不存在摩擦力。然而，以上两种情况为理想状态，也就是说现实生活中是不可能存在的，只是一种假设的情形。
3 生活中摩擦力的利与弊
现实生活中，摩擦力的存在是有利有弊的，例如：人们在行走的过程中，脚与鞋子、鞋子与地面等之间存在摩擦力，为了确保脚不打滑，具有一定的抓地力，鞋子设计过程中，设计人员会在鞋子的内部设计与脚形相符的垫子，在鞋子底部，设计出一些细小的花纹，在不影响舒适性的前提下，确保鞋子与脚、地面有一定的摩擦力，进而来有助于人们行走；再如：汽车行驶过程中，为了确保轮胎有一定的抓地力，设计人员在轮胎设计方面，设计了粗糙的花纹，一方面确保轮胎与地面有足够的摩擦力，帮助汽车制动；另一方面有利于汽车轮胎抓地力的增大，防止雨雪天气下轮胎打滑发生不必要的安全事故，这些都是生活中摩擦力有利的一面。当然，生活中摩擦力也存在不利的方面，比如：汽车发动机工作过程中，内部活塞运动将会产生一定的摩擦力，汽车要利用20%的功率来克服摩擦损耗，即便是涡轮增压汽车，也需要利用2%的功率来克服摩擦损耗。飞机发动机摩擦力损耗功率为10%。可以看出，摩擦力所造成的功率损耗，将需要耗费更多的燃料，其中相当一部分燃料被浪费。与此同时，机械内部零件之间的摩擦，将会导致零部件的磨损[3]。相关数据统计显示，英国每年机器零部件磨损所产生的费用高达20亿美元。随着科技的不断发展，航空航天器中的摩擦问题十分严重，是现代科技领域难以克服的一种难题。比如：我国神舟系列飞船在太空中执行任务过程中，飞船与大气层之间的摩擦将会产生剧烈高温，特别是返回舱在返回过程中，为了确保宇航员的人身安全，航天设计部门工作人员绞尽脑汁，在无法减小摩擦力的情况下，必须在返回舱外部涂抹更多的防热材料，而这些材料的成本是巨大的，无疑加重了国家财政负担。当然，摩擦力损耗的减少将是世界各国所研究的重点课题，我国学者在该领域不断提出新的研究成果，为解决摩擦力所带来的弊端和不利提供重要理论依据。
结语：
只要是有运动过程，那么便有摩擦力的存在。倘若没有摩擦力，那么一切运动将无法停止。同样，没有摩擦力，一些工作将无法完成。所谓的摩擦力为零，基本上是物理学中的理想状态，当然，现实生活中，并不存在摩擦力为零的现象。
参考文献：
[1]刘广文.生活中的摩擦力探究[J].科技资讯，2015（20）.
[2]黄坚钢.在生活中摩擦力能不能等于零[J].中学物理教学参考，2015（18）.
[3]史文珍.浅谈摩擦力在日常生活中的作用[J].中小企业管理与科技，2013（07）.
作者简介：
夏泽林，河南开封高级中学