摩擦阻力

摩擦力，或称为表面阻力，是人体在水中向前运动时，周围的水沿身体表面轮廓向相反的运动方向流动时产生的阻力。

如果两个物体互相滑动，则会对两个物体产生反作用力，使它们不能向前移动，这就是物体间的摩擦阻力。飞行器在空气中飞行时，由于空气的粘滞，也会受到空气的摩擦阻力，从而产生摩擦阻力。空气流经物体时，由于其粘性，空气微团与物体表面产生摩擦，阻碍了空气流动，即物体对空气的摩擦力，反之则空气对物体产生摩擦力。摩擦力产生于边界层内。我们所说的边界层，是指紧靠物体表面，流速由外界流体的自由流动速度逐渐减至零的一层薄空气。在边界层中，气流的流动是不同的。通常翼面都是在其最大厚度之前，边界层内各层气流不相混而成层流，这部分称为“层流边界层”。此后，气流的活动变得混乱，并出现了漩涡和横向流动，被称为“紊流边界层”。在由“层流边界层”向“紊流边界层”过渡时，这一点称为“转折点”。

由于大量的实践证明，对于层流流动，物体表面的摩擦阻力较小，而紊流流动对物体表面的摩擦阻力较大，因此边界层的摩擦阻力与流动状态有很大的关系。由于一般翼面都存在层流和紊流两种边界层，因此，为了减少摩擦阻力，人们不遗余力地使物体表面的流场保持层流状态，比如在翼面钻孔，将紊流边界层吸出，就可以达到减阻的目的。此外，提高加工精度，使层流边界层尽可能延长，延缓转捩点的出现，甚至抑制其出现，都能起到良好的作用。这就是飞机设计中层流机翼的概念。物体表面对摩擦阻力的大小还与物体的表面积有关，表面积越大阻力就越大。所以，当人们试图减少飞行阻力时，减少飞机的尾翼或机翼面积也是一种有效的方法。当然，前提是要保证产生足够的升力和控制力。比如采用推力矢量技术的飞机，由于发动机推力可直接用于飞行控制，因此可以减少或除去飞机的尾翼，从而可以大大减少摩擦阻力。

类别

摩擦有滑动摩擦、静摩擦和滚动摩擦三种。

滑行摩擦

当一物体在另一物体表面上滑动时，接触表面之间的摩擦力，即滑动摩擦力，会阻碍物体的相对运动。滑摩擦力在相对运动方向上相反。摩擦系数的大小与接触表面粗糙度的大小及压力大小有关。压强越大，物体接触表面越粗糙，产生的滑动摩擦越大。比如在黑板与黑板摩擦时，两者之间产生的滑动摩擦。

关于滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验：为什么在实验中使用弹簧秤拉木块进行匀速直线运动？因为弹簧秤测量的是拉力大小，而非摩擦大小。板材作匀速直线运动时，板材在水平方向上所受的拉力和板材与板材之间的摩擦是一对平衡力。两种力平衡条件下，张力大小应和摩擦力相等。测得拉力的大小，即测得摩擦的大小。许多试验表明，滑动摩擦力的大小仅与接触表面的压力大小和粗糙度有关。压强越大，接触表面越粗糙，摩擦越大。

滑摩阻力是阻碍彼此相对运动的力，而不一定是阻碍彼此相对运动的力。也就是说，摩擦并不一定就是阻力，它也可能是促使物体运动的动力，要清楚地表明“相对运动”是指物体之间相互接触而引起的。一个“对象运动”可以作为另一个对象的参照。例如：生活中，传送带将货物从低谷带到高谷，是通过传送带与货物之间的摩擦来实现的。

在研究实际问题时，经常采用“理想化”的方法来进行简化，例如，将一个物体放置在另一个物体的光滑表面上，这种光滑表示当两个物体发生相对运动时，两者之间没有摩擦。

滑行摩擦总是沿着接触表面运动，并与物体的相对运动方向相反。

在接触表面的压力和接触表面的粗糙程度相同的情况下，摩擦摩擦的大小与接触表面的面积无关。

摩擦的大小和方向与物体运动的方向和速度的大小无关。

计算式：F=μ×FN(FN：正压力(不一定等于施加物体的重力)μ：动态摩擦系数(数值，无单位)。

静态摩擦

在外力作用下，如果两个物体相互接触，彼此挤压，但相对静止的物体，在没有发生相对滑动的情况下，只有相对滑动趋势，而没有发生相对滑动，那么在两个相互接触的物体将发生相对滑动的力，这就是静摩擦力。

当静摩擦力增加到最大静摩擦力时，物体相对于外力发生变化，物体将移动。尺寸：静摩擦力随外力的不同而不同，但有一个最大值，叫做静摩擦力的最大值。静摩擦力的最大值稍大于滑动摩擦力。朝向：与接触表面相切，与相对运动趋势方向相反。

转动摩擦

当两个物体接触处的压力发生形变时，一个物体在另一个物体表面滚动所产生的阻力，称为滚动摩擦力。

滚摩擦，是指当物体滚动时，接触表面不断变化，物体受到的摩擦。本质上就是静摩擦。接触表面柔软，形状变化越大，滚动摩擦越大。一般来说，物体间滚动摩擦力比滑动摩擦力小得多。滚动轴承广泛应用于交通、机械制造等行业，旨在减少摩擦。举例来说，火车主动轮的摩擦就是推动列车前进的动力。消极的车轮所受到的静态摩擦就是阻碍列车前进的滚动摩擦。

内摩擦力

内摩擦力是物质内部原子或分子相互运动时能量的损失。粒子加速度的差异，可能导致(例如，液体)由外力作用而引起的不同部分在内部产生相对运动。内摩擦力的大小取决于材料的粘度。与固体表面的摩擦力不同，内部摩擦力可以用统计力学的方法相当精确地计算出来。一般情况下，人们在计算时都会尽量忽略摩擦引起的损失，而在流体力学中，内部摩擦是理论的固有部分，可以用奈维尔—史托克方程式计算。