마찰, 하나의 고체 물체가 다른 물체 위로 미끄러지거나 구르는 것에 저항하는 힘. 미끄러지지 않고 걸을 때 필요한 견인력과 같은 마찰력은 도움이 될 수 있지만 운동에 반대하는 큰 척도를 제공합니다. 자동차 엔진 출력의 약 20 %는 움직이는 부품의 마찰력을 극복하는 데 사용됩니다.
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금속 간의 마찰의 주요 원인은 표면의 접촉 영역 사이의 인력 (접착이라고 함) 인 것으로 보입니다. 불규칙한. 마찰은 이러한 “용접 된”접합부 전단과 부드러운 표면을 가로 지르는 단단한 표면의 불규칙한 작용으로 인해 발생합니다.
두 가지 간단한 실험적 사실은 슬라이딩 고체의 마찰을 특징으로합니다. 첫째, 마찰의 양입니다. 접촉 면적과 거의 무관합니다. 벽돌을 테이블을 따라 당기면 벽돌이 평평하게 눕든 끝까지 서 있든 마찰력은 동일합니다. 둘째, 마찰은 표면을 함께 누르는 하중이나 무게에 비례합니다. 3 개의 벽돌 더미를 테이블을 따라 당길 경우 마찰은 벽돌 하나를 당길 때보 다 3 배 더 큽니다. 따라서 마찰 F 대 하중 L의 비율은 일정합니다.이 일정한 비율을 마찰 계수라고하며 일반적으로 그리스 문자 mu (μ)로 상징됩니다. 수학적으로 μ = F / L입니다. 마찰과 하중 모두 힘의 단위 (파운드 또는 뉴턴 등)로 측정되기 때문에 마찰 계수는 무 차원입니다. 계수 값은 f의 깨끗한 나무 테이블에서 하나 이상의 벽돌이 미끄러지는 경우의 마찰력은 약 0.5이며, 이는 벽돌이 일정한 속도로 움직 이도록 유지하기 위해 마찰을 극복하기 위해 벽돌 무게의 절반에 해당하는 힘이 필요함을 의미합니다. 마찰력 자체는 물체의 움직임과 반대 방향으로 향합니다. 지금까지 설명한 마찰은 상대 운동의 표면 사이에서 발생하기 때문에 운동 마찰이라고합니다.
정적 마찰은 서로에 대해 정지 된 표면 사이에서 작용합니다. 정적 마찰의 값은 0과 모션을 시작하는 데 필요한 최소 힘 사이에서 다릅니다. 모션을 시작하거나 정적 마찰을 극복하는 데 필요한이 최소 힘은 항상 모션을 계속하거나 운동 마찰을 극복하는 데 필요한 힘보다 큽니다.
롤링 마찰은 볼 및 롤러 베어링에서와 같이 휠, 볼 또는 실린더가 표면 위에서 자유롭게 굴러 갈 때 발생합니다. 롤링에서 마찰의 주요 원인은 물체의 변형과 관련된 에너지의 소실 인 것으로 보입니다. 딱딱한 볼이 평평한 표면에서 구르면 볼은 다소 평평 해지고 평평한 표면은 접촉하는 영역에서 다소 움푹 들어갑니다. 접촉 영역의 선두 부분에서 생성 된 탄성 변형 또는 압축은 물질이 후행 부분에서 정상 모양으로 튀어 오르기 때문에 완전히 보상되지 않는 운동 장애입니다. 두 물질의 내부 손실은 공이 떨어지는 수준으로 다시 튀는 것을 방지하는 것과 유사합니다. 미끄럼 마찰 계수는 일반적으로 해당 재료의 구름 마찰 계수보다 100 배에서 1,000 배 더 큽니다. 이러한 이점은 썰매에서 바퀴로의 전환과 함께 역사적으로 실현되었습니다. (메 커닉 참조)
