動摩擦力

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動摩擦力 (Kinetic Friction)
基隆市立暖暖高中物理科張志康老師/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯

在現實生活中,非光滑的兩接觸面間,只要有相對運動的產生,就有動摩擦力的存在。事實上,當我們對一物體的施力大於最大靜摩擦力時,物體便會開始運動。

此時阻止物體運動的摩擦力,就稱為動摩擦力(fk)。相關概念與示意圖如下所示: 從圖中可知,摩擦力與逐漸增加力的方向相反,動摩擦力的量值(fk)會比最大靜摩擦力(fs)略小,而動摩擦力的量值(fk)幾乎保持定值(如藍線所示)。對此現象,科學家們從實驗中証實,動摩擦力(fk)與垂直於接觸面間的正向力(N)成正比,亦即

其中,是無單位的常數,稱為動摩擦係數,它與接觸面間的粗糙程度有關,與接觸面的面積無關。因此,當我們在評估動摩擦力的大小時,不應誤以接觸面積的大小作判準,而是以「接觸面的粗糙程度」來判斷。此外,動摩擦力的大小應與「正向力」成正比,而非以物體的重量作判斷。例如,50公斤的物體放在平整的柏油路面上,和放在斜坡的柏油路面上,兩處的動摩擦力便有所差異,雖然都是50公斤的物體,但對斜坡上的物體來說,其動摩擦力就比平面上的物體要來的小,如下圖所示。


參考資料
高中物質科學物理(上)-南一書局

There are 2 comments for this article
  1. wudorme at 15:01:33

    請問如果動摩擦力與接觸面積無關,為何汽車經常以加寬車胎來增加加速力及煞車的制動力?

  2. Lu at 21:57:41

    呃因為在微觀上摩擦力是原子間的作用力,當表面積越大則接觸的原子數目則較多,這個有一個專有名詞叫冷焊可以查查看。

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