第四章　摩擦

在前面各章的研究中,均假设物体间相互接触表面绝对光滑,而忽略了摩擦作用。事实上,摩擦是客观存在的,只是在某些情况下,摩擦对物体运动状态的影响较小,因而略去。但在另一些情况下,摩擦却是主要因素,直接决定着物体所处的运动状态,必须加以考虑。例如梯子斜靠在墙面上静止不动,摩擦力是使其保持静止的决定因素;皮带轮传动中,主动轮和从动轮之间运动的传递就是通过皮带与轮之间的摩擦作用实现的。可见在这种情况下必须考虑摩擦的作用。

摩擦是一种极其复杂的物理(力学)现象,在日常生活和工程实际中普遍存在。研究摩擦现象,熟悉和掌握它的规律,具有很大的实际意义。摩擦阻碍运动,消耗能量,磨损机件。从这些方面来说,摩擦是不利的,应采用润滑等方法减少摩擦。但从另一方面来说,我们也常常利用摩擦规律工作,如摩擦轮传动、制动车轮等。关于摩擦机理及由此引出的磨损、润滑的理论研究已经形成一门专门的学科——摩擦学。在理论力学中,不去深入研究摩擦产生的物理原因,而仅讨论摩擦引起的力学现象,并应用于求解考虑摩擦的力学问题中。

按照接触物体之间相对运动情况的不同,可将摩擦分为滑动摩擦和滚动摩擦;若按摩擦表面润滑状况的不同,滑动摩擦又可分为干摩擦、边界摩擦和湿摩擦等。本章只研究干摩擦时物体的平衡问题。