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摩擦三兄弟

摩擦三兄弟就是指靜摩擦、滑動摩擦和滾動摩擦,它們都是摩擦家族的成員。

說起摩擦,大家一定不陌生,因為摩擦是我們生活中司空見慣的現象,我們每時每刻都在和摩擦打交道。我們走路、吃飯、洗衣服依靠摩擦;各種車輛的行使依靠摩擦,機器運轉離不開摩擦;就是建造房子也離不開摩擦。

假如沒有了摩擦,世界將會變成什麼樣?真是不可想像。可以說,摩擦是我們人類離不開的好朋友。但是在很多場合,摩擦三兄弟扮演著“不受歡迎”的角色。

在現代汽車中,20%的功率要用來克服摩擦;飛機上的活塞式發動機因摩擦損耗的功率要占10%,就是最先進的渦輪噴氣發動機也要為克服摩擦損耗2%的功率。世界上有數以萬計的汽車、數以萬架的飛機,這樣每年要有多少燃料被白白浪費掉,真是可惜。

但更為嚴重的是,摩擦還會造成機器零部件的磨損。據報導,英國在這方面損失每年要超過20億美元。摩擦除了導致磨損之外,還會使航空和航天器過度發熱,這更是現代科技遇到的又一難題。

當飛機著陸的時候,閘閥和閘輪會摩擦產生紅熱現象,這樣的高溫使機閘材料變軟、變質,一幅價格昂貴的閘瓦和閘輪,往往只使用了幾次就報廢了。

當太空船返回地面的時候,由於高速船體與空氣之間的摩擦,會使整個船體成為一個通紅的火球,為了保護飛船裏的宇航員和各種儀器設備,人們不得不付出昂貴的代價,用耐高溫的特種合金製造船體,並且還在外面加裝了耐高溫材料。

為了能駕馭摩擦,讓摩擦三兄弟為人類更好地服務,人們一直進行著艱苦的研究和探索。早在15世紀,達·芬奇就開始了對摩擦的研究。到17、18世紀,法國形成了一股摩擦研究熱,庫侖根據達·芬奇的想法完成了摩擦起因的凹凸說。到了18世紀上半葉,有人又創立了分子說。進入20世紀後又出現了粘合說。

可以說有關摩擦起因的爭論還在進行著,凹凸說、分子說和粘合說都持之有理,言之有據,究竟怎樣圓滿地解釋摩擦的起因,還一直是一個很活躍的研究課題。
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