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趣说摩擦力

2022-03-23华腾飞

科学大众(中学) 2022年3期
关键词:纸面斜坡小汽车

华腾飞

话说力爷爷的膝下有重力、弹力、摩擦力等一大帮儿子,它们分家后,三儿子摩擦力的小家庭可以说是“人丁兴旺”,又相继为力这个大家庭增添了“静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力”这3个孙子,人称“摩擦力三兄弟”。

让人捉摸不透的静摩擦力

静摩擦力排行老大,说起老大的性格和脾气,那真是有些古灵精怪,总是讓人捉摸不透。

你别看它名字中有个“静”字,但并不是所有静止的物体都会有静摩擦力。例如,现有一辆停在水平路面上的小汽车,由于它没有朝某一方向运动的意思,也没有向某一方向运动的趋势,这时地面对小汽车也就没有静摩擦力。假如这辆小汽车是停在斜坡上的,虽然此时它并没有运动,但它具有沿斜坡向下滑动的趋势,这时斜坡对小汽车也就有了沿斜坡向上的静摩擦力。正是由于小汽车受到了这个静摩擦力的作用,才使得小汽车处于静止状态。不然的话,小汽车就会沿斜坡向下滑动了。

假如你用力去推那辆停在水平路面上的小汽车,那就对不起了,静摩擦力会立即现身,与你抗衡。只要你没有把小汽车推动,你推小汽车的力有多大,静摩擦力也就有多大,它始终与你相抗衡。假如你用尽了全身的力气都没有把小汽车推动,唉声叹气地离开了,静摩擦力也会随之隐身而去。

名字中都有“动”字的老二和老三

滑动摩擦力与滚动摩擦力分别排行老二和老三,它们的名字中都有一个“动”字。用钢笔写字时,是笔尖在纸面上不断地滑动,这属于老二的地盘;用圆珠笔写字时,是滚珠在纸面上不停地滚动,那就属于老三的管辖范围了。

假如某一天,当你一个人在家中吃力地拖动笨重的大木箱时,自然而然地就会想到在箱子的底部垫上几根圆木棍,这样便可轻而易举地移动大木箱了。啊!你真是太聪明了,知道运用物理学上“在相同的条件下,滚动摩擦力比滑动摩擦力要小得多”的这一原理。通常说来,在相同的条件下,滚动摩擦力只有滑动摩擦力的1/30~1/20。

假如没有了摩擦力

生活中处处有摩擦力,其中既有对我们有益的摩擦力,也有对我们有害的摩擦力。正是因为有摩擦力,我们的鞋底会被磨破,车胎花纹会被磨平,机器发热会被烧毁……可是,假如世界上的摩擦力真的全部消失,我们的生活又将会是怎样的一幅情景呢?

假如没有了摩擦力,我们不能拿笔写字,还将寸步难行,筷子也夹不住那十分诱人的红烧肉了,机器上的螺钉也不能旋紧了,桌椅、板凳也就会四分五裂,小提琴也不能拉出优美动听的乐曲,行驶的汽车再也无法停下来,交通事故频频发生,两个人只要轻轻地碰一下,都会永远消失在对方的视线中,再也不可能相会了……人们的生活简直不堪设想。

改变摩擦力的诸多方法

由此看来,摩擦力这东西还真的不可或缺。既然摩擦力有如此多的优点,那么人们该如何加以利用呢?常用的方法如下:当人们需要它时,可以通过增大压力或增加接触面的粗糙程度来实现;反之,当人们不需要它时,可以采用减小压力、涂润滑油来减小它,最好的方法则是用滚动代替滑动这种方法来减小它。

现在,人们改变摩擦力的方法已经越来越多。你见过能够在水上快速航行的气垫船吗?它通过在船底与水之间形成一层空气垫,从而极大地减小了摩擦力;你见过磁悬浮列车吗?它靠强磁场将列车从轨道上微微托起,使接触面相互脱离,从而让列车能够高速行驶。

关于摩擦力的起因,可以说科学家直到现在还没有完全弄清楚。亲爱的同学们,那就让我们抓紧时间一起来探究摩擦力的神秘之处吧,说不定大家还会有所发现呢!

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