为什么说摩擦力是阻碍人类交流的“元凶”？

在很多力的范畴中，摩擦力是最让人爱恨交加的。在远古时代，人们就利用了树木与其它物体摩擦产生的热量，来进行钻木取火。有了火的照明，使人类跑步进入了21世纪的高科技时代。这时，摩擦力就是改写人类文明进程的伟大“功勋”。

但是，人们为了使火车能够跑得更快，就必须得降低火车与轨道之间的摩擦力，直到磁悬浮列车的提出，使得陆地上的火车速度能与天上的飞机相提并论。在这其中，摩擦力又成为了阻碍人们交流的“元凶”。

早在几个世纪前，伽利略通过猜想得出了一个有趣的现象。即把一个金属球放在一个U形槽内，如果金属球与U形槽之间没有摩擦力，那么金属球就会沿着U形槽一直的运动下去。这时金属球的重力势能就完全转化为物体的动能了。在此中情况下，人们梦寐以求的永动机就能够制出来了。而在现实生活，这是不可能存在的。

早在中学的物理中，我们就知道摩擦力分为静摩擦力和动摩擦力。可以毫不夸张的说，所有在地球上运动的物体几乎受到了摩擦力的影响。对于动摩擦力而言，影响它大小的除了跟两个接触物体的形状、材质、接触面以及施加的压力有关外，还跟动摩擦因素μ有关。

影响摩擦力的大小已知了，那么，它的方向是怎样的呢？通过对摩擦力进一步的发掘了解到，摩擦力的方向总是跟运动物体相对运动方向相反的，跟接触面相切。也就是说，点动摩擦比面面摩擦在相同的条件下要小很多。

这在我们生活中有着活生生的例子。例如，在我们日时所见的板车的轮圈上，其中间就会有很多细小的钢珠，它一来可以避免轴承与衬套之间的剧烈摩擦，从而毁坏衬套，二来它可以降低轴承的摩擦力，从而使人们拖重物而省力。

关于摩擦力的运用还远不止如此，在人造探星车砸入行星表面时，如果没有摩擦阻力，它是会变得灰飞烟灭的。由于此时的摩擦阻力巨大，这又极易使辅助探星车安全的材料燃烧，从而功亏一篑。所以，在太空领域的竞争中，耐高温材料永远是各国的绝密保护对象。

有人说，运动的物体有摩擦力，那么静止的物体有摩擦力吗？对于静止的物体，竟可以说它有静摩擦力，也可以说它没有静摩擦力。例如在地面的一个铁箱子，有的人使劲推它，它就是不动，这时，物体就受到了静摩擦力，阻碍了物体的相对运动。

可以这么说，物体受到的静摩擦力是一个可变的量，一个黄口小孩去推铁箱子和一个成年的大人去推铁箱子，虽然他们都没有将箱子推动，但是箱子与地面之间的静摩擦力的大小是不相等的。关于这个常识，从物体的平衡状态就可以得出来。

看到这里，也许有人还会问，运动的物体有静摩擦力吗？我们知道，对于地面上的铁箱子，只要你所使用的推力不超过物体的最大静摩擦力，那么物体就会一直处于静止的平衡状态，一旦超过了最大静摩擦力，物体就会运动起来。当然，这里说的是水平的情况。

引入了最大静摩擦力的概率后，那么运动的物体就可能受到静摩擦力。例如，在快递的分拣过程中，人们就会看到，物体在倾斜的皮带上运动，物体却没有滑落下来。此时，物体就受到了静摩擦力。只是，我们选择的参考系不同罢了。对于地面而言，物体是运动的，对于皮带而言，物体是静止的。

只是，物体的重力有一部分分解为物体的压力与向下运动趋势的力，在静止状态下，物体受到的重力分解向下的力与物体的静摩擦力平衡了，所以，运动的物体也会受到静摩擦力。

不管是静止的物体还是运动的物体，其摩擦力的方向都与压力垂直吗？下节开讲，力的合成与分解中的数学应用。