浅析摩擦力在生活中的实际应用
2017-08-09黄诣雯
黄诣雯
摘 要:摩擦力是我们生活中极为普遍一种现象,穿衣服时衣服会跟身体的摩擦,吃饭饮食中需要手跟筷子、碗盘、杯子的摩擦,走路骑车时需要鞋子、轮胎与地面的摩擦,摩擦力与日常生活紧密相连,它扮演着重要的角色,发挥着巨大的使用价值。本文将简单的介绍摩擦力的概念,然后从生活中实际应用中去分析摩擦力这种自然现象,从而加深对摩擦力的理解。
关键词:摩擦力;日常生活;应用;高中物理
中图分类号:TN784.2 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)13-0218-01
1 引言
物体与另外一个物体有相对运动的趋势时,即两个相互接触的物体,在两物体的接触面之间有阻碍运动的相对运动的作用力,这种力就叫摩擦力。一般表达式为:
F=μ×FN
μ为物体对接触面的正压力,跟物体的质量有关。摩擦力跟物体接触面之间的这种自然现象称为摩擦现象,摩擦是力学现象中最为常见的一种,在人类生活中无处不在。通常把摩擦力分为滑动摩擦力、静摩擦力和滚动摩擦力三种,发生在两个相对静止有相对运动趋势的物体的接触面上的摩擦力称为静摩擦力;物体间有相对滑动时受到的摩擦力叫滑动摩擦力;一物体在另一物体表面上滚动时产生的摩擦力叫滚动摩擦力。摩擦力的方向和物体相对运动方向或相对运动的趋势方向相反。
摩擦这个自然科学的物理现象在我们生活中发挥着举足轻重的价值,试想一下,如果没有摩擦力的存在,人不能行走,筷子、碗盘、杯子的与人的嘴巴没有摩擦即不能饮食,原本静止的桌子、椅子等物体会自己跑起来,可以说,这个世界离不开摩擦力,离开摩擦力的世界将难以想象。
2 生活中的摩擦力
2.1 日常出行中的摩擦力
如果你去观察每一双鞋子底部的橡胶底面,你会发现每双鞋子底面上均有凹凸不平的规则或不规则的条文,这里面的目的是为了增大鞋底与地面的摩擦力。人在走路的时候,脚要向后用力蹬地,这个时候所受到的摩擦力方向与脚的相对蹬地方向相反,即运动前进方向,也就是说摩擦力的方向是向前的,与人前进的方向是一致的,因此人們蹬地后才会前进。通常当人的前脚落地之后,总是由后脚用力向后蹬获得向前的静摩擦力,而前脚并不用力向后蹬。随着人的重心前移,前脚所受正压力增大,导致脚底和地面之间的最大静摩擦力也增大,滑动摩擦力迅速转变为向后的静摩擦力。当后脚提起来之后,前脚已经处于人质心的下方,这时候才会用力向后蹬获得继续前进的摩擦力[1]。摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,接触面越粗糙,摩擦力越大,越有利于行走。正因为这些条文存在,增大了脚与地面的摩擦力,人们在走路时才不会寸步难行。此外,现在风靡一时的像OFO,摩拜单车等共享单车,如果没有摩擦,他们不会出现。同样单车的轮胎上有凹凸不平的花纹,增大了与地面的摩擦力,用力蹬脚踏板,轮胎与地面摩擦才会前进。可以说,如果没有摩擦力,人类将寸步难行。
2.2 饮食中的摩擦力
如果在饮食中没有摩擦力的存在,又会出现怎样的情形呢? 如果没有摩擦力的存在,人们将无法顺利取放筷子、杯子、碗碟,同样筷子、杯子、碗碟与手、嘴巴没有了摩擦,嘴巴吃不进东西,喝不进水,人们将无法摄取水分,补充能量,无法进行正常的工作学习。正是因为有了摩擦力的存在,筷子、勺子、锅铲才能有效的碗碟、锅、手进行有效的摩擦,才能做出香喷喷的菜肴,才能品尝到美味的食物佳肴,嘴巴里食物才不会到处乱窜,吃下去的食物才会正常吸收消化。当嘴中进食后,在嘴巴表面会产生一种阻止食物相对滑动的作用力,使得食物在嘴中不停摩擦,食物被咀嚼后更容易被人体所消化[2]。这其中我们要知道食物不仅与嘴巴、肠胃的表面发生固体与固体间的摩擦,更值得注意一点是食物与唾液、胃酸等液体的接触面也将发生摩擦现象,食物的残渣在固液间的摩擦使其顺利排出,人们也将顺利摄取必要能量。
2.3 休闲运动中的摩擦力
参加拔河比赛时,穿上有凹凸不平的条文鞋底的鞋子,队友的体重越重,对地面的正压力就越大,整队对地面的摩擦力就越大,取得胜利的可能性就越大。踢出去的足球,打出去的羽毛球,投出去的篮球因为与空气中的摩擦存在,它们才会慢慢的落下来。乒乓球是很多同学们的喜爱的运动项目之一,出其不意变化莫测的球让人防不胜防,这出其不意的技术也是球手们巧妙利用摩擦力的结果。我们知道乒乓球拍上有一面蒙上一层带有小颗粒的胶皮,还在胶皮与球板间增加一层海绵来达到增加表面的粗糙程度。甚至有的专业球拍上用专业的粘性很强的橡胶材料作为胶皮,并将其反过来胶在海绵上,这样做是为了增加粘性获取更大的摩擦力。当球员用力击出杀伤力极大的球,并且根据球拍的上海绵与胶皮,来控制球的方向,专业的运动员会根据反贴胶皮的强力拉攻,提高球的稳定性同时,更能打出高速而又慢速的强烈旋转杀伤力极大的球,给对方以措手不及。正是因为摩擦力的存在,人们才能享受到在休闲体育运动中带来的乐趣。
3 结语
摩擦力是人们日常生活中最为常见的一种力,人们也离不开摩擦力,离开摩擦力的世界将难以想象。此外,大家还要注意到摩擦力也有不利的一面,因此人们应该积极合理科学的利用摩擦力,最大程度的去造福人类。同时,让物理学知识在生活中发挥更大的价值。
参考文献
[1]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准[M].北京:人民教育出版社.
[2]王琳.浅谈摩擦力[J].科技资讯,2009.