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摩擦力是两个相互接触的物体表面之间,阻碍它们发生相对运动或相对运动趋势的力。它是接触力的一种。摩擦力的方向总是与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反。如图所示,当我们对物体施加一个水平向左的外力时,摩擦力会产生一个水平向右的阻力。摩擦力的大小与接触面的性质和正压力有关。
摩擦力主要分为静摩擦力和动摩擦力两大类。静摩擦力是当物体有相对运动趋势但尚未发生相对运动时产生的摩擦力。它的大小随外部作用力变化,最大值有一个限度,称为最大静摩擦力。动摩擦力是当物体之间发生相对运动时产生的摩擦力。动摩擦力又可以细分为滑动摩擦力、滚动摩擦力和流体摩擦力。滑动摩擦力是物体在另一物体表面滑动时产生的;滚动摩擦力是物体在另一物体表面滚动时产生的,通常比滑动摩擦力小得多;流体摩擦力是物体在液体或气体中运动时受到的阻力,如空气阻力、水阻力等。
影响摩擦力大小的主要因素有两个:第一,接触面的粗糙程度。一般来说,表面越粗糙,摩擦力通常越大。这是因为粗糙的表面有更多的微观凸起,增加了表面间的机械咬合。第二,正压力的大小。正压力是垂直压在接触面上的力,正压力越大,摩擦力通常越大。这可以用摩擦力公式来表示:静摩擦力小于或等于静摩擦系数乘以正压力;动摩擦力等于动摩擦系数乘以正压力。值得注意的是,对于同一对接触面,静摩擦系数通常大于动摩擦系数,这也解释了为什么启动物体比维持物体运动需要更大的力。