摩擦力在生活中的应用分析

范文林

摘 要：物理理论研究渊源流长，物理的五大板块：声、光、力、电、热都在人们的生活中扮演着重要的角色。其中，力学是物理学科中的重要分支，力学中的摩擦力在生活中的应用非常广泛，一些生活常识能够由摩擦力解释，而且摩擦力知识在工业生产中也得以推广与应用。本文就针对摩擦力在生活中的具体应用进行了深入的探讨与研究。

关键词：摩擦力;生活应用;探索分析

物理中大量的理论知识都能够与人们的生活相联系，其中的摩擦力理论与生活之间更是紧密相连;探究摩擦力在生活中的具体应用，可以帮助我们在了解知识应用的过程中，全面理解相关原理，激发自身的潜能，提升创新能力。

1.摩擦力相关理论

1.1摩擦力概念

物理学中，相互接触的两个物体在即将发生相对运动或者是已经发生相对运动的时候，会在两者接触面上出现一种阻碍这种相对运动出现的力，而这种力就被称作是摩擦力[1]。摩擦力主要分为三个种类：静摩擦力、滑动摩擦力以及滚动摩擦力。

1.2摩擦力的利与弊

日常生活中，摩擦力得到了非常广泛的应用，与之同时，也对生活造成了一定的不良影响[2]。例如平时吃饭时，手与筷子之间存在的摩擦力帮助我们操纵筷子，将食物送入口中。人们走路的过程是由鞋子与地面之间存在的摩擦力帮助我们不断向前、喝水时手握杯子也是由摩擦力完成。而我们常用的铅笔同样也多方面利用到了摩擦力：运用刀削铅笔时是通过刀与铅笔之间的摩擦力来完成，而铅笔在纸上写字时，同样也是通过铅笔与纸张之间的摩擦力来实现的。在摩擦力为我们带来便利的同时，其也会对日常生活造成不良影响。机器启动时需要摩擦，但是摩擦会造成轉带磨损，造成机器热量过高，从而减少使用周期;自行车前行的时，车轴与轴承之间的摩擦力会使人更加费力，增加骑行者的疲劳度;人们在牵拉重量较大的物体的时，物体与地面之间的摩擦力会增加人们牵拉的难度;在人们滑雪时，滑板的速度会越来越小，直至消失为零，这就需要人们继续发力前行，而这也是摩擦力的弊处之一。

2.摩擦力知识在生活中的应用

摩擦力在高中物理学习阶段占据非常重要的地位，而摩擦力之所以如此重要，主要是因为它的实用性非常高，日常生活中的众多现象都能够运用物理中的摩擦力知识来解释。例如生活中的摩擦力，传送过程中的摩擦力，摩擦力的电能、热能转换等等。

2.1生活常识中的摩擦力

摩擦力在生活中处处可见，有些大家都习以为常的生活常识，也正是在摩擦力的作用下产生的。例如有一句俗语叫做：“火车跑得快，全凭车头带”，火车头对火车车厢施加拉力，而该拉力则源于铁轨与火车轮之间的摩擦力，只有摩擦力存在，才能使火车平稳的前进。生活中应用的洗衣机也是应用了摩擦力的原理，洗衣机工作的时候，洗衣机内部高速转动，衣服与水之间产生摩擦力，在摩擦力的作用下衣服上的污渍得以清洗。人们日常洗手时往往会双手互搓，这也应用了摩擦力，双手间的摩擦力能够使手上面的细菌、灰尘去除。同时人们的出行也离不开摩擦力[3]。在人们没有学会走路的时候就会穿上鞋子，而鞋底会有一系列的条纹，鞋底的条纹不仅能够增加鞋子的美观，同时还能够增大鞋底与地面之间的摩擦力，起到行走时的防滑功效。人们之所以能够在地面上走路、奔跑，就是因为鞋与地面的摩擦力，当鞋底磨损的时候，两者之间的摩擦力就会受到影响，致使人们易于摔倒。

2.2传送时的摩擦力

生活之外，生产过程的顺利进行也离不开摩擦力，而其中应用最广泛的则是货物传送带[4]。水平运动的传送带传送物体的时候，传送带自身具有恒定的速度，当我们将与地面呈现相对静止状态的物体放到传送带上时，物品就会在传送带施加的摩擦力下做加速运动，传送带在物体上施加的摩擦力并不是恒定不变的力，而是一直在变化，因而物体的运动是变加速运动而非匀加速运动。物体放在传送带上面时，在运动过程中受到传送带施加的滑动摩擦力，物体在滑动摩擦力作用下，速度逐渐增大，而与传送带之间的摩擦力会逐渐减小，当传送带的长度非常长的时候，物体的速度会增加到与传送带速度相同。这时，物体与传送带之间并不会产生相对运动，也没有相对运动趋势，因此，此时两者之间的摩擦力为零，传送带上的物体在水平方向上并不会受到任何力的作用。

2.3摩擦力转化为电能的应用

摩擦起电，是指两个物体接触过程中，其中一个物体上的电子转移到另一个物体上面，进而形成两个物体都带有等量相反电荷的现象。在两个接触的物体中，得到电子的一方带有的电荷为负电，失去电子的一方带有的电荷为正电。这两个物体通过摩擦之后生出的电量相同，能够对周边的轻小物体起到吸引的功效，在生活中也得到了重要的应用。例如，摩擦纳米发电机的工作原理就是应用了摩擦起电。摩擦纳米发电机主要是应用静电感应与摩擦起电的耦合产生电能，应用两层电负性差别较大的高分子薄膜作为摩擦材料，当发电机的电极相互靠近的时候，两者摩擦，并分别产生正电与负电，进而出现电势差，而两种材料通过电极相接，电势差能够促进电子在电极中来回移动，进而平衡电荷相差较大而出现的电势差。而当两者再次靠近的时候又会产生新的电子，通过两种材料之间不断的靠近与分离，机器输出端就会产生电能，并对外输出。也正是由于两种材料之间的摩擦力，才使的摩擦纳米发电机具有源源不断的动力，完成发电。

2.4摩擦力转化为热能的应用

摩擦力同样也能够通过转化为热能的方式应用在生活当中，例如超声波塑料焊接机就应用了摩擦力转化为热能的原理。超声波塑料焊接机主要是通过超声波在塑料接触面上的作用，使接触面每秒都能够产生数万次的振动，这种高频振动致使接触面之间也在每秒产生数万次的摩擦，而两个焊接处的交界面也由于两者之间的摩擦致使接触面处产生局部高温，接触面的材料是导热性非常差的塑料，热量无法散发就会使塑料产生熔化现象，熔化后的塑料在外界压力的作用下被塑造成所需的形状，达到焊接的目的。较之传统的粘合剂，该焊接方式的粘合度更高、干燥时间更短，由此可见，摩擦力在生活生产中的应用非常广泛，并且能够发挥出重要的功效。合理的应用摩擦力，能够实现资源的有效应用，降低能源的浪费。

结束语

在学习任务繁重的高中阶段，为了更加高效的学习物理，就需要我们对物理中的每一部分知识都充分了解，摩擦力在物理学科中具有重要地位，因此在摩擦力的学习中，实现摩擦力知识与日常生活间的完美结合，运用摩擦力知识点去解释生活中的现象，能够对物理知识点进行很好的巩固，同时还有助于我们体会到其带来的成就感。将两者完美的结合，能够加深我们对于摩擦力的理解程度，并且也能够对生活具有更多的感悟，将物理书本中的理论知识合理的应用在实际生活当中，进而实现高效的学习。

参考文献

[1]熊志成.浅谈摩擦力的重要性[J].智富时代，2018（09）：240.

[2]凌堃.弹力和摩擦力在乒乓球运动中的应用[J].中学物理教学参考，2018，47（14）：91-92.

[3]匡首臣.摩擦力在生活中的研究应用[J].好家长，2018（05）：155.

[4]郭涵硕.巧用物理力学知识分析生活实例的思考[J].科技经济导刊，2017（26）：168.