text":"【科学家|高一物理学习方法:摩擦力作用机制揭秘】在日常生活中 , 人们对摩擦这种现象并不陌生 。 比如 , 在冬季结冰的路面上 , 行人很容易滑倒 , 但是撒上一层煤渣后 , 就很安全了;又如人们为了减少机器内部零件的摩擦 , 便不时地添加润滑油等 。 这些现象都与摩擦有关 。
那么 , 什么是摩擦呢?摩擦是指互相接触的物体要发生或已经发生相对运动时 , 在物体的接触面上所发生的阻碍物体相对运动的作用 。 这种阻碍相对运动 的力 , 叫做摩擦力 。 由于摩擦力与人的生活息息相关 , 所以有关摩擦力的研究和探索也一直在进行着 。 但是 , 至到今天 , 人们对于摩擦力的本质 , 却还认识得不是十 分清楚 。
最早对摩擦进行实验研究的代表性人物是文艺复兴时期的达?芬奇 。 他对表面光滑程度不同的物质的摩擦作了比较 , 提出物体间的摩擦程度取决于物体表 面粗糙程度的大小 , 表面愈粗糙 , 摩擦力愈大 , 即固体表面的凹凸程度是产生摩擦的根本原因 。 这一想法后来逐步被发展为一种学说——凹凸说 。 该学说认为:物体 表面无论经过何种加工 , 都必然留下或大或小的凹凸 , 这种表面凹凸不平的物体相互接触 , 就必然产生摩擦 。 有人对此做过这样一个比喻:固体表面的接触 , 犹如把 一列山脉翻过来盖在另一列山脉上一样 。 由于它们的相互咬合 , 所以只有把凸部破坏掉 , 才能使之滑动 , 这便是产生阻碍相对运动的摩擦力的基本原理 。 这种学说在 很长一段时间里 , 受到许多人的支持 。
对于摩擦力本质的另外一种看法是分子说 。 这是由英国的物理学家德萨古利埃提出的 。 他认为 , 摩擦力产生的原因是摩擦面上的分子力相互交错所致 。 该 学说指出 , 物体表面愈是光滑 , 摩擦面愈是相互接近 , 表面分子力就愈大 , 这样摩擦力也就愈大 。 但是这种学说由于加工技术上的原因 , 一直没有得到实验的证实 ,因而入们对此很难接受 。
进入20世纪以后 , 分子说逐渐得到很多人的支持 。 一个叫尤因的人首先指出因摩擦引起的能量损失 , 是因固体表面分子引力场的相互干涉所致 , 与凹凸 程度无关 。 而另一名著名的学者哈迪 , 他进行了大量的实验 , 从而证明了分子说的正确性 。 他首先把两个物体表面研磨得极光滑 , 然后来做摩擦实验 , 结果发现 , 两 物体磨得越光滑 , 它们之间的摩擦力就越少 , 但是这种光滑水平达到一定程度时 , 摩擦力反而有所增加 , 甚至两个光滑的金属面能“粘”在一起 。 而这正好证实了分 子说的观点:当两个表面的分子互相进入彼此的分子间的引力圈时 , 两者间就能产生强烈的粘合作用 , 并以摩擦力的形式显示出来 。 哈迪的实验为分子说提供了有力 的证据 , 分子说因而获得了广泛的承认 , 并被进一步发展为“粘合说” 。
但是 , 凹凸说并没有因分子说和粘合说的进展而被完全废弃 , 它与对立的分子说和粘合说都持之有据 , 言之有理 。 有人在这两者的基础上提出了包含凹凸 说内容的综合性的现代粘合论 。 看来 , 有关摩擦力本质的争论还将继续下去 , 究竟孰是孰非 , 人们将拭目以待 。同学们如有兴趣 , 将来可从事一些有关摩擦学的研究 。
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