咬定青山不放鬆——最大靜摩擦力的祕密藏在這根竹子裡?

先學語文,重溫鄭板橋先生的一首詩。

竹 石

鄭燮

咬定青山不放鬆,立根原在破巖中。

千磨萬擊還堅勁,任爾東西南北風。

咬定青山不放鬆——最大靜摩擦力的秘密藏在這根竹子裡?

竹子:“咬定青山的就是我!但我不懂摩擦力。”

咬定青山不放鬆——最大靜摩擦力的秘密藏在這根竹子裡?

鄭板橋:“竹子是我畫的!我也不懂摩擦力,難得糊塗啊。。。”

瘦竹,破巖。竹根縛住青石,緊如牙咬。竹根有志,堅如磐石。竹身強韌,難改其形。任由風吹雨打,我自堅勁挺立。作者以物喻人,暗喻了其高風亮節,不畏艱難,矢志不渝的情懷。

問題來了,這明明是首勵志古詩,怎麼扯上了最大靜摩擦力是個物理學概念?竹子一頭霧水,鄭板橋霧水一頭。哈,文章被人一分析,作者不知道的事多著呢,見怪不怪吧。那咱就一起來捋一捋其中的關係。

靜摩擦力是指阻礙物體發生相對運動的作用力,比如你推桌子沒有推動,那就是靜摩擦力在和你作對。你施加的力超過了能和你抗衡的靜摩擦力的最大值,物體間就要發生相對運動了。(動了就不是靜摩擦力了,這次我們先不討論)

最大靜摩擦力的大小跟什麼因素有關?其實這個問題很多人不感興趣。但無論你感不感興趣,你真的從小就知道這個問題答案。是的,從小你就知道!

咱舉個小時候搶玩具的例子吧。如果你小時候幹過這種壞事,或者你是個被搶受害者,那感受會更深刻。

咬定青山不放鬆——最大靜摩擦力的秘密藏在這根竹子裡?

“我得抓緊,不能鬆手,不然玩具就要離我而去了!”

如果玩具輕輕拿在手裡,小朋友一下就能搶走。用物理語言描述就是“你對玩具的最大靜摩擦力不夠大,在對方外力的作用下,玩具和你的手發生的相對運動”。怎麼辦?還能怎麼辦,儘可能的抓緊即可,如果還被搶走了就只能怪對方太強大了。

你看,抓緊了就難搶走,你從小就知道。抓緊了其實就是增大了手和玩具之間的壓力,壓力越大,最大靜摩擦力就越大,就越難發生相對運動。所以最大靜摩擦力和接觸面上的最大壓力正相關。

如果你小時候自己用過肥皂洗過澡,應曾感受過溼水的肥皂很難拿住,但拿個相同重量的玩具卻輕而易舉。看看,如果咱用相同的手勁抓肥皂和玩具,是肥皂容易更容易發生相對運動的。看,除了接觸面上的壓力,接觸面的光滑程度也會影響最大靜摩擦力的。接觸面越粗糙,相同的正壓力情況下,最大靜摩擦力越大。

咬定青山不放鬆——最大靜摩擦力的秘密藏在這根竹子裡?

拿穩,拿穩

工人為了能夠拿穩拿牢工件,往往戴上接觸面上分佈有膠粒的手套,這就是利用了最大靜摩擦力和接觸面的情況有關物理知識。通過增大接觸面的粗糙程度,工人就可獲得更大的最大靜摩擦力以防止工件滑落。

咬定青山不放鬆——最大靜摩擦力的秘密藏在這根竹子裡?

具有防滑功能的勞保手套

說了半天,咱得回頭說竹子了。為什麼說最大靜摩擦力的秘密藏在竹子裡呢?竹子緊緊咬定青山可以理解為增大了竹子根部和石頭之間的正壓力,這樣可以獲得更大的最大靜摩擦力。最大靜摩擦力越大,竹子就越難和石頭之間發生相對運動,竹子就站的越穩。竹子能任爾東西南北風,除了石頭的扶助,最大靜摩擦力功不可沒。

咬定青山不放鬆——最大靜摩擦力的秘密藏在這根竹子裡?

哥們,減肥吧,否則你連樹都爬不上去了。最大靜摩擦力都快抗衡不了你的重力了,懂嗎?


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