|
从剖析摩擦力所想到的 初三(8) 杨帆凯 摘 要：力，有推力，有支持力，有重力等等，但是最常见的，还是摩擦力。本篇论文，以一些在课本上常见的实验为开头，从而进一步解释在生活中同样常见但往往被人们所忽视的力的话题，最终展开讨论。 关键词：力，摩擦力，作用力，反作用力。 前 言：力，在物理上是一个极其广泛的名词，在初中物理中，我们所学较简单的便是摩擦力，也正是因为它简单，往往不被人们所重视，而这种力却与我们的学习与生活有着密不可分的联系。在下文中，我们所举的例子，从学习到生活，都映证了这种关系。 正 文：对于力，我想我就不用再煞费苦心的介绍了，现在我们讨论的是摩擦力。在初二物理中，有个简单的实验，在此，我们先重新温习一遍： 将一辆小车在毛巾，棉布，木版三种不同的表面作匀速直线运动，用弹簧称测出三种情况下拉动小车的拉力；将一辆小车在同种表面下放上不同的重物作匀速直线运动，用弹簧称测出拉力的大小。（实验结果见附录） 由此可见，摩擦力的大小与：（1） 接触面的粗糙程度；（2） 重力的大小有关。 课本对摩擦力的介绍仅此而已，所以我们对摩擦力的应用和理解极为肤浅，凭着这些知识，我们根本无法在力的世界中立足，例如： 学校每年都要举行拔河比赛，有的同学总是认为，拔河比赛只是比力气大罢了。但实际在比赛中不都是力气大的一方获胜。可见，比赛的胜负虽然和"力气大"有一定的关系，但这并不是最重要的，最重要的是和摩擦力有关系，因此，在比赛中，往往知道这个原理的一方能获胜，但这种原理到底是什么呢？ 从力学原理看，参加拔河的两个队，他们相互之间的拉力是没有大小之分的，甲对乙施加了多大的拉力，乙对甲也同时产生了一定大小的拉力，反过来，乙对甲的情况也是如此。这就是所谓的牛顿第三定律。即当物体甲给物体乙一个作用力时，物体乙必然同时给物体甲一个反作用力，根据我们所学的力学知识，作用力与反作用力大小相等，方向相反，且在同一直线上，是一对相互作用力。可见，双方之间的拉力并不是决定胜负的因素。 那什么才是真正决定拔河比赛胜负的因素呢？那就是摩擦力。许多人至今也许还不明白摩擦力与拔河有什么关系，那还是我来说说吧！ 第一，手抓紧绳子，这是靠手与绳子之间的摩擦力防止绳子从手中滑脱出去；第二，依靠地面对队员脚底足够大的摩擦力，来抵抗对方的拉力，并把对方拉过来。可以说，只要手抓紧绳子，拔河真正的力来自人们的脚下，即脚底和地面之间的摩擦力。怎样可以增大脚底和地面之间的摩擦力呢？我们就可以运用我们所学过的知识，做出增大摩擦力的两种方法：即穿上鞋底有花纹的鞋子，增大队员的体重等等。可见，摩擦力对拔河比赛起多么大的作用啊！ 对于拔河，都有这么大的学问，同样，在小小乒乓球中，也有许多有关于摩擦力的学问，但这也是许多乒乓球爱好者所不知的。 譬如，反贴胶皮结合海绵的球拍，适合于拉弧圈球和削球运动员使用。因为弧圈球是上旋球，削球是下旋球，这两种打法都是重于发挥旋转。反贴胶皮颗粒在里，它表面富有黏性，击球的时候，球拍与球的接触面积较大，对球产生的摩擦力也较大，运动员正好可以运用摩擦力，使球旋转得更厉害。反之，快攻型运动员一般都选用正贴胶皮结合海绵的球拍，因为正贴胶皮比反贴胶皮的反弹力强，它颗粒在外，球皮与球面接触面积小，黏性小，因此摩擦力小，所以出球速度快了。 可见，无论是拔河还是打乒乓球，在生活处处都离不开摩擦力，所以，我们认识剖析摩擦力是很重要的。更不能忽视它。 讨 论：在学习和生活中，我们都离不开摩擦力，所以我们更有必要去了解认识它，我们这次所举的例子，不都证明了这些吗？其实，我在剖析完摩擦力后所想到的是，人们将可以更深入地使摩擦力造福于自己，我这里就可以举个例子，这些在将来并不是梦。 众所周知，永动机在现在是不可能造出来的。因为在没有任何外力的作用下，机器运行过程中的摩擦力是永远消除不了的，它们只会一点一点消耗机器自身的能量，而使机器最终无法运行。根据热力学第一定律：在没有任何外力供应能量的情况下，物体的能量既不会产生也不会消失。但是，如今人们已经拥有减小摩擦的技术，我想，在今后，人们一定能得到彻底消除摩擦的方法，比如使机器内部产生一种与摩擦相抵消的平衡力，甚至将摩擦力转换成机器自身的动力，这样，永动机就不难制成了。还有一些利用摩擦力所做的造福与人类的事，譬如制造可以改变摩擦力的汽车，在即将发生交通事故时，突然增大对地摩擦，使车骤然停止，大大减小发生交通事故的机率。虽然这还要克服一些其他因素，例如司机在汽车突然停止时，由于惯性撞伤自己等，但这并不是不能实现的。 结尾语：摩擦力的用途广泛，从它的剖析所想到的，当然远远不止这些。只要人们善于利用它，一定会创造出一个美好的明天！ 参考文献： 少年儿童出版社 新世纪版 《十万个为什么》物理分册 附 录：摩擦力实验数据表格 压力相同不同接触面的实验数据
同等接触面压力不同的实验数据（棉布）
|