为什么摩擦力和接触面积无关?   大家常常认为,接触面积越大,摩擦力就应该越大;

阿智通鉴 2025-03-11 11:18:21

为什么摩擦力和接触面积无关?   大家常常认为,接触面积越大,摩擦力就应该越大;毕竟,更多的面积接触,摩擦的机会是不是更多呢?但实际上,这种思路是错的。   摩擦力的公式是:F = μ * N 这里的“F”代表摩擦力,“μ”是摩擦系数,N是法向力。你注意到没有,接触面积并没有出现在公式里,这就是摩擦力和接触面积无关的关键。   接下来,为什么摩擦力和接触面积没有关系呢?这个问题的答案其实跟材料的微观结构有关。实际上,当两个物体接触时,表面并不是光滑的,哪怕看起来是平滑的,放大来看,它们的表面会有很多微小的凹凸不平,甚至是细小的“山脉”和“峡谷”。这些小凸起和凹陷才是实际接触的区域,而不是整个表面。   假设你把两个物体的接触面积增加了,表面凹凸的接触点数目确实变多了,但每个接触点所承受的压力却相应地变小。反过来,如果接触面积减小,虽然接触点减少,但每个接触点的压力却增大。最终,摩擦力的大小还是取决于接触表面“真正的”接触点数量,而这些接触点所承受的压力才是决定摩擦力大小的主要因素。   这就意味着,无论接触面积怎么变,表面间的总接触点数和相互之间的微观压力会达到一个平衡,导致摩擦力并不会随着面积增加而线性增长。简单来说,接触面积的变化并不会直接影响到摩擦力的大小。   有意思的地方是,摩擦力虽然和接触面积无关,但它和“法向力”是密切相关的。法向力就是两个物体间的“挤压力”,如果法向力大,摩擦力也大。这其实跟你想象的差不多:如果你施加一个更大的力压在两物体上,它们之间的接触点会受到更大的压力,摩擦力自然就增大了。   总结一下,摩擦力和接触面积无关的原因,其实跟物体表面微观结构的复杂性有关。接触面积的增加并不会直接导致摩擦力的增大,因为表面接触的方式和压力的分布才是决定摩擦力的关键。所以,摩擦力的大小,更重要的是看法向力和材料的特性,而非接触面积。

和面积无关本身表述就有问题 摩擦力大小是和接触面单位面积上的作用力 以及接触面积大小有关的 接触面积变化了 如果力不变 单位面积上的作用力相应变化 就表现为摩擦力不变了 如果保证单位面积上作用力不变 那摩擦力就和接触面积成正比了 从物理的因果层面分析 摩擦力和接触面积无关 这句话决对是有问题的 对物理模型的本质表述 总结是错误的

理论上和面积没关系,现实中有多了许多因素,表现出来就和面积有关了。还有一个惯性,平常口中的惯性实际上应该是动量,速度越快,动量越大,相当一部分大学生都还是认为速度越快惯性越大,当时把惯性和动量两个名词换一下其实就很好理解。

有没有可能,该理论与实践感受的差别是因为应用条件不明确造成的?换言之,有没有可能现实中感受的摩擦力是综合力,而不是纯粹物理概念的摩擦力,面积的改变会改变该测试中所谓的摩擦系数?

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评论列表

鸿飞秋至

鸿飞秋至

18
2025-03-20 08:35

摩擦系数是怎么定义的?!无知……

边缘

边缘

14
2025-03-16 00:15

我是胶带输送机司机,见过很多类型的输送机,短的输送机只有几米到几十米,那种胶带输送机只需要一个增面滚筒就能驱动,一些几千米的胶带输送机,就需要两个或者三个驱动滚筒才能驱动,你说摩擦力和接触面积没关系?

苏察哈尔菜 回复 03-21 15:00
那是因为一个滚筒的载荷有限,皮带变长后质量也会增加,滚筒负载后就没有低扭输出了,增加滚筒数量就是增加低扭。应该没上过高中吧?经典物理力学发展到现在,已经无懈可击了,根本没有给你质疑的空间。

用户10xxx63 回复 03-21 14:29
就算与面积有关,那么一个麻袋放到输送带上,甭管输送带是10米,100米还是1千米,每个麻袋与输送带的接触面积是几乎是一样的。它该受到多少摩擦力还是受多少摩擦力。

君临天下

君临天下

11
2025-03-19 19:52

为了减小摩擦力,使用滚珠轴承,为了增大摩擦力,离合器片采用多层大面积

用户61xxx10

用户61xxx10

11
2025-03-22 11:36

履带最主要的目的是减少对地面的压强,不让坦克陷到泥里,还有履带带齿,咬合进土里,不是单纯靠摩擦力。摩擦力你可以这么理解,平面和平面的力,现实当中物体表面都是坑坑洼洼,互相接触有些坑洼就形成类似的齿轮咬合,增加面积可以增加更多的咬合,作用力就出来了,表现出来就是增加面积,摩擦力就出来了

godyear

godyear

10
2025-03-23 02:59

对的,没有指明单位面积上的作用力,那就是耍流氓,故意混淆概念

ab3721a

ab3721a

10
2025-03-14 11:02

天地人都是不均匀变化的电磁场,人之间有引力和斥力,二都相互依存和转换。天、地、物都是如此。 作用(付出、因)与反作用(回报、果),做好(强)自己。物理说实验、文献报告, 天地人都是变化不均匀的电磁场,只是大小而异。 万有力与电磁力的统一是:物体(粒子、星球)之间不但有引力还有斥力,二者相互依存、相互转换,都是电磁力,质量也跟随变化。中子、原子是带电的,物体是带电的。物体内外都有变化的电参数,还有变化的机械参数。能解释太多的现象,包括人类社会现象。宇宙、地球、动植物是个大化工厂。 黑洞是一台非常大的水泵(风机) 真空有电流 时间是事物变化过程! 光内外同样有引斥力及转作用 有作用力就有反作用力,是基本平衡的,多善出少入积德。宇宙有平衡法则 从黑洞到量子,再到人都会纠缠,光子内外也有引斥力。

用户15xxx15 回复 03-15 10:33
抓到一个民科

我想我是海 回复 用户15xxx15 03-16 04:59
一看天地人开头,就知道是夫宇宙六合乾坤哉了

摇摇乐

摇摇乐

9
2025-03-21 05:52

初中水平的文科生,别瞎哔哔了,那个公式不完整的!摩擦系数怎么来的不问问?

朋友来了有好酒

朋友来了有好酒

9
2025-03-19 10:47

你说的摩擦力应该是一种物质的摩擦系数概念,而不是总摩擦力,同一种材料接触面积越大总摩擦力肯定越大

不求甚解 回复 03-20 16:00
面积大,压强就小。两物体接触紧密程度也要改变的。

武寒旭

武寒旭

8
2025-03-27 21:46

书呆子一个,摩擦系数和摩擦面大大的有关系。你拿刀刃磨刀和拿刀面磨刀,就能感觉到。21的自行车胎比25的更滑阻力更小,如果对比越野宽胎差距更大。当你的实践证明你的真理是错误的,或反之。这很可能是,你搞错了实践或弄错了真理,仅仅因为你不够聪明,就不要逞强。

那个谁

那个谁

8
2025-03-16 15:04

摩擦系数跟面积无关?

大牛 回复 03-23 06:18
旧轮胎打滑,新轮胎却好很多,为什么?

大牛 回复 03-23 06:15
难道就没有防止打滑的原因?

笨笨塔格

笨笨塔格

7
2025-04-06 13:21

也没说清楚是滑动摩擦还是滚动摩擦。后一个高中物理老师说计算复杂,教程根本没有,也就没学过。前一个只记得公式里有摩擦系数啥的,不过我想实际情况要复杂的多。制备蒸馏水实验是用水蒸气冷却。可现实生活里要复杂的多,水蒸气里也不是百分百只有水,海边有盐雾听说过没。

ZJW

ZJW

6
2025-03-19 11:55

书呆子

海阔凭鱼跃

海阔凭鱼跃

6
2025-03-22 07:10

可以用极限法,1kg铁块放在铁桌子上,假如铁块接触端磨成一个细针.

用户13xxx12 回复 03-22 12:08
他说的不是极限情况,你这个例子属于改变摩擦系数了,破坏了接触面

万舞

万舞

6
2025-03-22 08:44

所以说,那些在大雪天想通过放掉一部分轮胎气来避免打滑的司机都是文科生或者上课不听讲的。

菜叶 回复 03-27 21:49
接触面过小 会导致单位压强过高 破坏并粉碎接触面 就打滑了

老胖

老胖

5
2025-03-22 10:36

还有个更大的秘密,这个公式是物理公式里少有的高度近似而无法精确。这就造成了没有任何人可以精确计算摩擦力环境中物体的运动结果,时间越长误差越大,以至于不得不及时实测更新运动参数。

用户10xxx23

用户10xxx23

5
2025-03-22 23:40

理论计算的确摩擦力与面积无关,只与法向压力有关。实际中我们还是会增大摩擦面的面积。因为微观角度说,两个物体表面凹凸不平,这是摩擦力的来源,但物体都是有刚度的,摩擦力一定的情况下,作用面积越小,作用于每个凸起的力越大,超过物体的受力极限凸起会折断,就没有足够的凸起抵抗摩擦力就会滑动,这时候的摩擦力的大小只取决于折断接触面的凸起的力的大小。所以实际中我们还是要保证要有足够的接触面,才能保证提供足够的摩擦力。这应该就是人们印象中摩擦力不但与法向压力有关也与接触面积有关的由来。

用户14xxx18

用户14xxx18

5
2025-03-14 16:17

既然没有关系,那为什么冰刀不采用滑雪板的宽度呢?那样多稳啊!

用户38xxx76 回复 03-22 12:47
你可以自己滑滑看冰刀和滑雪板的转弯半径转弯难度一样吗?

武寒旭 回复 03-27 21:53
冰刀是因为接触面小,压强大,冰会熔化成水。沿着刀刃方向因为有水润滑而阻力变小,但沿着刀刃法向方向,刀刃插入冰水沟里,就不仅是摩擦力了,所以横向阻力大而不侧滑。老夫当年学了几天滑冰,技术不好但理论略知一二。

Shooting Quasar

Shooting Quasar

5
2025-03-16 16:06

[得瑟]摩擦系数这东西跟啥有关呢?这玩意儿纯纯变量

用户10xxx07

用户10xxx07

4
2025-03-21 12:42

原本写了一大段解释,后来想想算了。总结一句话就是,一个显摆知道茴字有四种写法的二臂。

不过一条虫

不过一条虫

4
2025-03-22 12:56

理论是理想平面经典摩擦系数。实际摩擦系数会随着表面凹凸变化。

又鸟马户

又鸟马户

3
2025-03-14 14:59

怎么跟我高中学的不一样?现实中明显接触面积大摩擦力越大

用户85xxx35 回复 03-18 08:55
用了压强计算,面积已经约去了,不是没关系。

菜叶 回复 03-27 21:54
因为还有材料强度问题 面积越小 压力越高> 材料强度 接触面粉碎后只会起润滑作用

谪仙

谪仙

3
2025-03-15 11:55

这么说,同重量的,的物体摩擦力跟摩擦面积无关

2002

2002

3
2025-03-18 17:46

学渣

zf

zf

3
2025-03-21 15:56

当然有关!

zp521

zp521

3
2025-03-21 07:43

表面的微观结构变复杂说人话就是粗糙。粗糙就是变相增加了接触面积!初中物理学到狗肚子里去了

天晓得

天晓得

3
2025-03-21 17:26

写那么多字只为了证明自己反智

君临天下

君临天下

3
2025-03-19 19:49

为了减小摩擦力,使用滚珠轴承

大牛

大牛

3
2025-03-22 02:16

意思是坦克的履带完全是错的是吗?

大牛 回复 岳云 03-23 06:14
盖子上有油拧不动,好像力矩一样呢?

岳云 回复 03-23 02:22
[笑着哭]那是增加力距

RwD

RwD

3
2025-03-21 13:53

越摩擦越兴奋

人到中年 回复 03-21 20:44
我怀疑你在开车

大牛

大牛

3
2025-03-22 02:19

小编不是因为这个就做了小编的吧?

爱上在路上

爱上在路上

3
2025-03-22 09:46

履带是和不同的物体接触,如果都是一样的平路,完全没有必要用履带

打坏公司

打坏公司

3
2025-03-21 22:49

同样压力下,刹车片接触面积不够就会造成刹车不灵,所以要求刹车片接触面积要达到80%以上

用户10xxx97

用户10xxx97

3
2025-03-22 18:42

同一辆车,充足气和放跑气,会一样?

阿宝

阿宝

3
2025-03-23 00:24

听君一席话,胜似一席话。

wzcpro

wzcpro

3
2025-03-23 20:57

明显违反常识[抠鼻]

信不信由你

信不信由你

3
2025-03-27 21:03

比如呢?你给举个例子,,看看哪个方面是增加了磨擦面积后磨擦系数却变小了的?

星光指引

星光指引

3
2025-03-19 13:45

放屁○| ̄|_ =3

用户10xxx54

用户10xxx54

2
2025-03-27 14:01

对给他补一补

嫉恶如仇

嫉恶如仇

2
2025-03-21 14:11

为什么宽轮胎比窄轮胎费油?

用户10xxx30

用户10xxx30

2
2025-03-21 23:07

想想运动员穿的钉子鞋,起作用的不是整个鞋底,而是鞋底的那几个鞋钉

做好自己

做好自己

2
2025-03-21 09:53

按你说的,那离合片,刹车片就可以设计很小了,毕竟能降低成本

傅戬南 回复 03-21 23:03
强度

岳云 回复 03-22 10:08
散热问题考虑没?

仁者无敌

仁者无敌

2
2025-03-22 08:23

摩擦系数怎么来的?

蓝銫_sky__

蓝銫_sky__

2
2025-03-23 13:18

摩擦系数就涵盖了摩擦面积因数在里面了

zjs33

zjs33

2
2025-03-22 19:15

摩擦系数不是与面积有关么

痴人梦话

痴人梦话

2
2025-03-22 22:41

减小或增加接触面积,有没有可能也会影响摩擦系数呢?举个栗子,把溜冰鞋冰刀用同样材质换成一片钢板,你去试试[滑稽笑]

懒羊羊~~~

懒羊羊~~~

2
2025-03-22 16:40

摩擦系数和法向力里隐含了接触面积吧?这两者都跟接触面积有关,只不过不是成正比而已!

用户93xxx99

用户93xxx99

2
2025-03-23 13:12

N等于压强乘受力面积

月海星空

月海星空

2
2025-03-22 20:56

摩擦系数是不是跟硬度也有关系啊

天堂鸟

天堂鸟

2
2025-03-22 13:44

个人理解。摩察力因素不止跟面积、重量、密度、方向力等有关系

用户18xxx98

用户18xxx98

2
2025-03-24 07:53

知道摩擦力是怎么产生的不,物体间微观层面的引力和斥力相互作用的结果。

流浪的风

流浪的风

2
2025-03-24 09:43

同样重的车。你换更宽的轮胎看看有没有关系,当然更费油了

LBJYQ

LBJYQ

2
2025-03-24 15:17

开心每一天

开心每一天

2
2025-03-30 15:28

摩擦系数怎么来的?

用户10xxx04

用户10xxx04

2
2025-04-10 22:09

把压力换成压强乘以接触面积不就有关系了

阿慢

阿慢

2
2025-04-14 09:13

举报

水木东一

水木东一

2
2025-03-21 18:28

直接关系与间接关系而已。

新大陆

新大陆

1
2025-03-14 23:37

牛顿:劳资都不敢碰的话题你来逼逼啥?

海风椰影

海风椰影

1
2025-03-14 15:10

实际呢?敢说和接触面积无关?同样是在沙漠拖行一百公斤物体,如果接触面积一平方米,你拖行的很轻松,但接触面积一平方分米呢?物体已经陷进沙里,你拖行还能轻松吗?同样的物体,接触面积不同,摩擦系数会改变好吧。如同汽车离合器,如果接触面积变小,摩擦片会高温,摩擦系数变小。

傅戬南 回复 03-21 23:08
陷进去就不单单摩擦力了,还有推动沙子的作用力和反作用力。

海风椰影 回复 傅戬南 03-21 23:16
微观世界,接触面积不同,陷进去的程度就不同,楼主的思维,停留在理想状态下,而实际却是,接触面积不同,会改变物体的物理化学状态,导致摩擦系数不同,例如冰面上,你用一块铁板滑冰,和用同样材质的铁做成的冰鞋滑冰,冰鞋摩擦系数更小。

用户17xxx88

用户17xxx88

1
2025-03-14 23:23

摩擦力很复杂,很多情况都是估算的

模拟电路虫

模拟电路虫

1
2025-03-16 10:34

直觉单纯理解按公式理解不行……为啥好点的车不用面包车轮胎,为啥高档刹车卡钳更宽大……太多反例了

基洛夫

基洛夫

1
2025-03-15 19:45

实测,宽轮胎比窄轮胎油耗高,刹车距离短,怎么解释?

用户62xxx52

用户62xxx52

1
2025-03-21 13:01

轮胎分宽窄干啥的?

用户10xxx38

用户10xxx38

1
2025-03-21 17:27

应该是在重力相同的条件下,摩擦力与接触面积无关,没有这个前提,扯犊子。

天堂的少女

天堂的少女

1
2025-03-20 00:06

简单的问题复杂化

四眼世界V

四眼世界V

1
2025-03-21 15:40

铅笔在铅笔刀中快速运动

傻X亮

傻X亮

1
2025-03-22 08:56

我特么,民科不要科普了好不

用户38xxx76

用户38xxx76

1
2025-03-22 12:39

一篇简单的物理学常识科普,炸出了多少九漏鱼。

傻得有水平

傻得有水平

1
2025-03-22 23:45

与接触面无关的结论,首先认定了μ值不变,然而μ值并非真的不变。

6666

6666

1
2025-03-22 23:28

坐井观天。

5plus5

5plus5

1
2025-04-15 16:07

对。

呵呵

呵呵

2025-03-22 07:27

接触面积和法向力有关

阿智通鉴

阿智通鉴

感谢大家的关注