两个相互接触的物体，接触面的锯齿要多小才能把锯齿接触面的法向力分量算成摩擦力？

[dxgfalcongbit]

一直很想知道

[bumz]

如果你把他们当作刚体，任意有限大的锯齿都是一样的，显然不算摩擦力
如果你不把它们看作刚体，而是由分子和原子构成的，对不起，微观世界没有摩擦力这么一说

[dxgfalcongbit]

@bumz 那么不当刚体，从宏观的角度来看。

[bumz]

@dxgfalcongbit #2 从宏观的角度，他们是刚体
不是刚体，难道是流体？

说白了，「是什么」取决于你选取什么样的模型，你选刚体模型，那多小都是刚体
你选分子和原子的模型，就可以考虑到微观因为分子有限大而产生的效应

[dxgfalcongbit]

@bumz 不是刚体还可以是弹性体，所以不是刚体的话不一定是流体。

[bumz]

@dxgfalcongbit #4 我说的这句话本来就没有逻辑，所以不要用逻辑来理解

但这不是重点
重点是，你选什么样的模型，就有什么样的「是什么」
这个问题之所以困扰你，只是因为你把不同模型中的东西混一块了

当然你也可以创造出一种既考虑到分子和原子，又是宏观的，具有摩擦力的模型
目前关于摩擦力的成因尚有争议，如果你创造出了这样的可证伪的模型，并证实了摩擦力的微观机制，那么经典物理学的大厦就又多了一块砖瓦

那么你也可以定量地回答，「接触面的锯齿要多小才能把锯齿接触面的法向力分量算成摩擦力」这个问题了。

[dxgfalcongbit]

@bumz 按照百科里的解释，凹凸啮合说和黏附说都对摩擦力有贡献，前者很容易理解，我们平时讨论摩擦力时所研究的对象的微结构必然有凹凸，有凹凸就有法向力分量，所以这个东西肯定对摩擦力有贡献，后者把金属磨得很平时容易粘在一起，尤其是同种金属，这部分显然是金属键的作用（电磁力）。
我的这个问题其实不需要考虑后者对摩擦力的贡献，只需要考虑前者，所以这个模型还是比较清楚的。

[bumz]

@dxgfalcongbit #6 问题是只有宏观才有摩擦力，而宏观和微观之间并没有绝对的界限
宏观的东西本来就不是精确定义的，只有理想模型才是

现实是，微观的实质多大程度上影响你的现实问题，宏观物体+摩擦力的理想模型就有多不准确
如果你设置了一个关于「精确」的可接受的界限，那么就得到了宏观和微观的一个界限，那么「接触面的锯齿要多小才能把锯齿接触面的法向力分量算成摩擦力」这个问题就有了你定义之下的答案。

over

[stabc]

我认为，不管锯齿多大，只平推能推的动，就可以算作摩擦力。完美润滑下，推动时，法向力就算作摩擦力（当然这个法向力由重力得来），如果锯齿脆弱，那么造成锯齿断裂的剪力也算到摩擦力里。复杂情况所有实体阻力都算作摩擦力。

[zhizunzz]

一粒米，两粒米，三粒米，，，到底增加到多少粒才算做一堆？

[StanMarsh]

摩擦力本质是电磁力,和接触面积无关,凹凸说只是中学阶段还在采用的近似说法之一而已.

参考: 王福合, 侯新杰. 为什么摩擦力是由电磁力引起的[J]. 现代物理知识, 2014(1):62-63.

对这类问题有好奇心是好事情, 建议多用用学术搜索引擎搜索科技文献来读一读试试.

[StanMarsh]

补充一下,上文中说的"摩擦力本质是电磁力,和接触面积无关",是指其力学性质并不因为接触面积的变化而发生变化,而非对其具体数值等

[pimin]

你这里忽略了一个变量，就是沿接触面法相的压紧力，正常情况下是摆放在上面那个物体的重力决定的；
建模正确的情况下，CAE 软件可以给你算出一个值来的

[dxgfalcongbit]

@pimin 我没忽略这个，我讨论的就是你说的这个力的分量。

@StanMarsh 我说的锯齿并不是从接触面积角度来考虑摩擦力，而是考虑锯齿斜面支持力的分量对摩擦力的贡献。

[Tony042]

@dxgfalcongbit 搜下摩擦系数方面的东西，会大概有个了解的，从微观上来讲，还是来源于原子间的相互作用力，真的想好好研究的话分子动力学很适合你

[dxgfalcongbit]

@Tony042 这和我说的不矛盾，支持力本质也是电磁力，我问题里的这个力是支持力的分量所以当然也是电磁力了，但我的问题并不是在问这个力是不是电磁力。

[ipwx]

数学：前提假设错了，以下证明毫无意义。

物理：有趣的前提，做个实验吧……实验不支撑，sorry，你的假设毫无意义。

[dxgfalcongbit]

@stabc 但是一般理论物理不会把大锯齿的支持力的分量算作摩擦力，工程师设计齿轮时也不会把这种力视为摩擦力，所以似乎摩擦力是个比较主观的东西。

[RingoTC]

@zhizunzz 模糊数学，隶属度。(我也是看李永乐的科普视频知道的 😊)