黃詣雯
摘 要:摩擦力是我們生活中極為普遍一種現(xiàn)象,穿衣服時衣服會跟身體的摩擦,吃飯飲食中需要手跟筷子、碗盤、杯子的摩擦,走路騎車時需要鞋子、輪胎與地面的摩擦,摩擦力與日常生活緊密相連,它扮演著重要的角色,發(fā)揮著巨大的使用價值。本文將簡單的介紹摩擦力的概念,然后從生活中實(shí)際應(yīng)用中去分析摩擦力這種自然現(xiàn)象,從而加深對摩擦力的理解。
關(guān)鍵詞:摩擦力;日常生活;應(yīng)用;高中物理
中圖分類號:TN784.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1671-2064(2017)13-0218-01
1 引言
物體與另外一個物體有相對運(yùn)動的趨勢時,即兩個相互接觸的物體,在兩物體的接觸面之間有阻礙運(yùn)動的相對運(yùn)動的作用力,這種力就叫摩擦力。一般表達(dá)式為:
F=μ×FN
μ為物體對接觸面的正壓力,跟物體的質(zhì)量有關(guān)。摩擦力跟物體接觸面之間的這種自然現(xiàn)象稱為摩擦現(xiàn)象,摩擦是力學(xué)現(xiàn)象中最為常見的一種,在人類生活中無處不在。通常把摩擦力分為滑動摩擦力、靜摩擦力和滾動摩擦力三種,發(fā)生在兩個相對靜止有相對運(yùn)動趨勢的物體的接觸面上的摩擦力稱為靜摩擦力;物體間有相對滑動時受到的摩擦力叫滑動摩擦力;一物體在另一物體表面上滾動時產(chǎn)生的摩擦力叫滾動摩擦力。摩擦力的方向和物體相對運(yùn)動方向或相對運(yùn)動的趨勢方向相反。
摩擦這個自然科學(xué)的物理現(xiàn)象在我們生活中發(fā)揮著舉足輕重的價值,試想一下,如果沒有摩擦力的存在,人不能行走,筷子、碗盤、杯子的與人的嘴巴沒有摩擦即不能飲食,原本靜止的桌子、椅子等物體會自己跑起來,可以說,這個世界離不開摩擦力,離開摩擦力的世界將難以想象。
2 生活中的摩擦力
2.1 日常出行中的摩擦力
如果你去觀察每一雙鞋子底部的橡膠底面,你會發(fā)現(xiàn)每雙鞋子底面上均有凹凸不平的規(guī)則或不規(guī)則的條文,這里面的目的是為了增大鞋底與地面的摩擦力。人在走路的時候,腳要向后用力蹬地,這個時候所受到的摩擦力方向與腳的相對蹬地方向相反,即運(yùn)動前進(jìn)方向,也就是說摩擦力的方向是向前的,與人前進(jìn)的方向是一致的,因此人們蹬地后才會前進(jìn)。通常當(dāng)人的前腳落地之后,總是由后腳用力向后蹬獲得向前的靜摩擦力,而前腳并不用力向后蹬。隨著人的重心前移,前腳所受正壓力增大,導(dǎo)致腳底和地面之間的最大靜摩擦力也增大,滑動摩擦力迅速轉(zhuǎn)變?yōu)橄蚝蟮撵o摩擦力。當(dāng)后腳提起來之后,前腳已經(jīng)處于人質(zhì)心的下方,這時候才會用力向后蹬獲得繼續(xù)前進(jìn)的摩擦力[1]。摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān),接觸面越粗糙,摩擦力越大,越有利于行走。正因?yàn)檫@些條文存在,增大了腳與地面的摩擦力,人們在走路時才不會寸步難行。此外,現(xiàn)在風(fēng)靡一時的像OFO,摩拜單車等共享單車,如果沒有摩擦,他們不會出現(xiàn)。同樣單車的輪胎上有凹凸不平的花紋,增大了與地面的摩擦力,用力蹬腳踏板,輪胎與地面摩擦才會前進(jìn)??梢哉f,如果沒有摩擦力,人類將寸步難行。
2.2 飲食中的摩擦力
如果在飲食中沒有摩擦力的存在,又會出現(xiàn)怎樣的情形呢? 如果沒有摩擦力的存在,人們將無法順利取放筷子、杯子、碗碟,同樣筷子、杯子、碗碟與手、嘴巴沒有了摩擦,嘴巴吃不進(jìn)東西,喝不進(jìn)水,人們將無法攝取水分,補(bǔ)充能量,無法進(jìn)行正常的工作學(xué)習(xí)。正是因?yàn)橛辛四Σ亮Φ拇嬖?,筷子、勺子、鍋鏟才能有效的碗碟、鍋、手進(jìn)行有效的摩擦,才能做出香噴噴的菜肴,才能品嘗到美味的食物佳肴,嘴巴里食物才不會到處亂竄,吃下去的食物才會正常吸收消化。當(dāng)嘴中進(jìn)食后,在嘴巴表面會產(chǎn)生一種阻止食物相對滑動的作用力,使得食物在嘴中不停摩擦,食物被咀嚼后更容易被人體所消化[2]。這其中我們要知道食物不僅與嘴巴、腸胃的表面發(fā)生固體與固體間的摩擦,更值得注意一點(diǎn)是食物與唾液、胃酸等液體的接觸面也將發(fā)生摩擦現(xiàn)象,食物的殘?jiān)诠桃洪g的摩擦使其順利排出,人們也將順利攝取必要能量。
2.3 休閑運(yùn)動中的摩擦力
參加拔河比賽時,穿上有凹凸不平的條文鞋底的鞋子,隊(duì)友的體重越重,對地面的正壓力就越大,整隊(duì)對地面的摩擦力就越大,取得勝利的可能性就越大。踢出去的足球,打出去的羽毛球,投出去的籃球因?yàn)榕c空氣中的摩擦存在,它們才會慢慢的落下來。乒乓球是很多同學(xué)們的喜愛的運(yùn)動項(xiàng)目之一,出其不意變化莫測的球讓人防不勝防,這出其不意的技術(shù)也是球手們巧妙利用摩擦力的結(jié)果。我們知道乒乓球拍上有一面蒙上一層帶有小顆粒的膠皮,還在膠皮與球板間增加一層海綿來達(dá)到增加表面的粗糙程度。甚至有的專業(yè)球拍上用專業(yè)的粘性很強(qiáng)的橡膠材料作為膠皮,并將其反過來膠在海綿上,這樣做是為了增加粘性獲取更大的摩擦力。當(dāng)球員用力擊出殺傷力極大的球,并且根據(jù)球拍的上海綿與膠皮,來控制球的方向,專業(yè)的運(yùn)動員會根據(jù)反貼膠皮的強(qiáng)力拉攻,提高球的穩(wěn)定性同時,更能打出高速而又慢速的強(qiáng)烈旋轉(zhuǎn)殺傷力極大的球,給對方以措手不及。正是因?yàn)槟Σ亮Φ拇嬖?,人們才能享受到在休閑體育運(yùn)動中帶來的樂趣。
3 結(jié)語
摩擦力是人們?nèi)粘I钪凶顬槌R姷囊环N力,人們也離不開摩擦力,離開摩擦力的世界將難以想象。此外,大家還要注意到摩擦力也有不利的一面,因此人們應(yīng)該積極合理科學(xué)的利用摩擦力,最大程度的去造福人類。同時,讓物理學(xué)知識在生活中發(fā)揮更大的價值。
參考文獻(xiàn)
[1]中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)[M].北京:人民教育出版社.
[2]王琳.淺談摩擦力[J].科技資訊,2009.