說說摩擦系數(shù)

杜英杰 劉元元

讀者小敏在觀看冰壹比賽時(shí)了解到：冰壺比賽要求場(chǎng)館濕度在50%以下.冰面溫度在-6℃左右，而館內(nèi)溫度在12℃以內(nèi)，這些數(shù)據(jù)會(huì)直接影響冰壺與冰的摩擦系數(shù).什么是摩擦系數(shù)呢？小敏疑惑了，趕快向老師請(qǐng)教，摩擦在我們生活中無處不在，我們走路、駕車、用手指滑動(dòng)手機(jī)屏幕等每時(shí)每刻都存在著摩擦，而摩擦系數(shù)（用μ表示）正是反映這種摩擦現(xiàn)象的一個(gè)基本參數(shù).

摩擦系數(shù)的含義

通過探究實(shí)驗(yàn).我們發(fā)現(xiàn)摩擦力與接觸面上的正壓力成正比.這個(gè)比例系數(shù)就是摩擦系數(shù)μ，它的大小主要取決于接觸面的材料、表面粗糙程度等.通常與接觸面的大小無關(guān)，由此可知，在其他條件相同的情況下，摩擦系數(shù)越大.產(chǎn)生的摩擦力越大，

根據(jù)物體間的相對(duì)狀態(tài)（相對(duì)靜止或相對(duì)運(yùn)動(dòng)），可以將摩擦系數(shù)分為“靜摩擦系數(shù)”和“滑動(dòng)摩擦系數(shù)”，通稱“摩擦系數(shù)”.在數(shù)值上通常前者略大于后者.

摩擦系數(shù)與摩擦力的關(guān)系

兩個(gè)物體之間的摩擦力f的大小在初中只要求我們定性了解.在高中就要求我們會(huì)定量計(jì)算了，使用公式f=μN(yùn)（N表示物體對(duì)該接觸面的正壓力）來計(jì)算.比如，一個(gè)物體在滑動(dòng)摩擦系數(shù)為μ的接觸面上勻速運(yùn)動(dòng)，那么此時(shí)物體所受的摩擦力的大小與物體對(duì)接觸面的正壓力的關(guān)系為f= μN(yùn).如果接觸面水平，此時(shí)正壓力N=mg（m為物體質(zhì)量，g為重力與質(zhì)量的比值）.

測(cè)量摩擦系數(shù)常用的儀器

摩擦系數(shù)的測(cè)量需要非常嚴(yán)謹(jǐn)和專業(yè)的儀器才能實(shí)現(xiàn).常用的測(cè)量儀器主要有平面式專用摩擦系數(shù)儀、試驗(yàn)機(jī)測(cè)試摩擦系數(shù)儀、擺式摩擦系數(shù)儀等，這里給同學(xué)們介紹較常見的平面式專用摩擦系數(shù)儀.

如果知道正壓力Ⅳ與物體此時(shí)所受的摩擦力，那么就可以用公式f=μN(yùn)求出接觸面的摩擦系數(shù)μ，即μ=f/N，平面式專用摩擦系數(shù)儀（圖1）正是利用了此原理：兩實(shí)驗(yàn)表面平放在一起，在一定的正壓力作用下，使兩表面相對(duì)移動(dòng).記錄所需的摩擦力.用所測(cè)摩擦力除以正壓力即為摩擦系數(shù)值，此種儀器測(cè)量精度高，專業(yè)性強(qiáng)，被大多數(shù)用戶采用，已經(jīng)被廣泛用于玻璃、橡膠、紙張、金屬、涂料、導(dǎo)尿管等材料的摩擦系數(shù)測(cè)量，

責(zé)任編輯 蔡華杰