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摩擦力的本質(zhì)是什么

在日常生活中,人們對摩擦這種現(xiàn)象并不陌生.比如,在冬季結(jié)冰的路面上,行人很容易滑
倒,但是撒上一層煤渣后,就很安全了；又如人們?yōu)榱藴p少機器內(nèi)部零件的摩擦,便不時地
添加潤滑油等.這些現(xiàn)象都與摩擦有關.
那么,什么是摩擦呢?摩擦是指互相接觸的物體要發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生相對運動時,在物體的接
觸面上所發(fā)生的阻礙物體相對運動的作用.這種阻礙相對運動的力,叫做摩擦力.由于摩擦
力與人的生活息息相關,所以有關摩擦力的研究和探索也一直在進行著.但是,至到今天,
人們對于摩擦力的本質(zhì),卻還認識得不是十分清楚.
zui早對摩擦進行實驗研究的代表性人物是文藝復興時期的達·芬奇.他對表面光滑程度不同
的物質(zhì)的摩擦作了比較,提出物體間的摩擦程度取決于物體表面粗糙程度的大小,表面愈粗
糙,摩擦力愈大,即固體表面的凹凸程度是產(chǎn)生摩擦的根本原因.這一想法后來逐步被發(fā)展
為一種學說——凹凸說.該學說認為：物體表面無論經(jīng)過何種加工,都必然留下或大或小的
凹凸,這種表面凹凸不平的物體相互接觸,就必然產(chǎn)生摩擦.有人對此做過這樣一個比喻：
固體表面的接觸,猶如把一列山脈翻過來蓋在另一列山脈上一樣.由于它們的相互咬合,所
以只有把凸部破壞掉,才能使之滑動,這便是產(chǎn)生阻礙相對運動的摩擦力的基本原理.這種
學說在很長一段時間里,受到許多人的支持.
對于摩擦力本質(zhì)的另外一種看法是分子說.這是由英國的物理學家德薩古利埃提出的.他認
為,摩擦力產(chǎn)生的原因是摩擦面上的分子力相互交錯所致.該學說指出,物體表面愈是光滑
,摩擦面愈是相互接近,表面分子力就愈大,這樣摩擦力也就愈大.但是這種學說由于加工
技術上的原因,一直沒有得到實驗的證實,因而入們對此很難接受.
進入20世紀以后,分子說逐漸得到很多人的支持.一個叫尤因的人首先指出因摩擦引起的能
量損失,是因固體表面分子引力場的相互干涉所致,與凹凸程度無關.而另一名的學者
哈迪,他進行了大量的實驗,從而證明了分子說的正確性.他首先把兩個物體表面研磨得極
光滑,然后來做摩擦實驗,結(jié)果發(fā)現(xiàn),兩物體磨得越光滑,它們之間的摩擦力就越少,但是
這種光滑水平達到一定程度時,摩擦力反而有所增加,甚至兩個光滑的金屬面能“粘”在一
起.而這正好證實了分子說的觀點：當兩個表面的分子互相進入彼此的分子間的引力圈時,
兩者間就能產(chǎn)生強烈的粘合作用,并以摩擦力的形式顯示出來.哈迪的實驗為分子說提供了
有力的證據(jù),分子說因而獲得了廣泛的承認,并被進一步發(fā)展為“粘合說”.
但是,凹凸說并沒有因分子說和粘合說的進展而被*廢棄,它與對立的分子說和粘合說都
持之有據(jù),言之有理.有人在這兩者的基礎上提出了包含凹凸說內(nèi)容的綜合性的現(xiàn)代粘合論
.看來,有關摩擦力本質(zhì)的爭論還將繼續(xù)下去,究竟孰是孰非,人們將拭目以待.