与跑道的第一次接触   

飞机触地时,摩擦力使轮胎表面剥落,扬起一缕缕烟尘。

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在物理运动中,摩擦力往往被我们忽略不计。不过在现实中,如果忽略摩擦力,你将承担一定的风险。设想一下如果没有摩擦力,你将无法拿住任何东西,因为它们都会从你手中滑走。想想那些最滑溜的肥皂吧,比起抓住这些肥皂来说,无摩擦力情况下抓东西还要难上好多倍。虽然从理论上来说,无摩擦力情况下在地面上推桌子会更容易些,但是你的脚却没法固定在地面上。牛顿的第三个定律提到了作用力和反作用力,当你试图将物体向前推时,你也会受到物体向后的反作用力。

当然,现实中不可能没有摩擦力。部分摩擦力是由于物理原因产生的。当某些表面不规则区域与另一些表面的隆起或凹槽接触时,摩擦就产生了,就像齿轮一样互相磨合。但是大部分摩擦力都是电磁相互作用引起的。我们知道,物体由原子组成,而原子又是由带正电的原子核和带负电的电子组成,电子在核外空间内做高速运动,在原子核外围形成了一个电荷层。一旦两个物体发生接触,这些电荷就开始相互作用。你之所以能在飞机的座位上坐下来,靠的就是这种作用。

设想一下,想象“固体”物体的内部几乎是空心的。它们是由间隔很大的原子组成的,而原子自身也几乎是空心的。和整个原子比起来,位于原子中心的原子核只是微乎其微的一丁点儿。原子核与原子比起来就好似阿尔伯特音乐厅里的一只苍蝇。原子的外层有一些电子,但是它们更小并且围绕着原子核不停地运动,我们可以把电子想象成是包裹在原子核外的云状物体。如果不是原子中那些电荷在起作用的话,你坐下去的时候椅子就不会把你托住。

当你坐下去时,椅子上方带负电的电子与你身体表层的电子之间相互排斥。事实上,你的身体没有和椅子发生接触,你漂浮在那一层电荷斥力互相作用的云状物上。

如果仅仅是这样,那你所受的摩擦力就为零了。事实上,某些原子外层的“电子云”更厚,威力更大,它会把对方原子周围的电子挤开,从而吸引更多正电荷。大多数摩擦力都是由于这样的电磁吸引产生的,就像在静电实验中我们看到的那样,铅笔或梳子将小纸片吸起。

为了克服摩擦力的“黏性”,我们得花力气才能移动那些我们想要移动的东西,而多数的“力气”都转化成了热量。当你使劲地搓手时,手掌就会发热。当飞机的轮子击打在跑道上时,轮子通过与地面的撞击和摩擦获得一定的能量。大部分能量最终转化成热能,使轮胎外层汽化,扬起一小股烟尘。