牛頓運動定律與力

摩擦係數(coefficient of friction)

摩擦係數是一個數字,用來說明一對表面有多「抓」或多「滑」。乾燥混凝土上的橡膠摩擦係數很高(很抓);鋼上的冰摩擦係數非常低(很滑)。它就是把「兩表面被壓得多緊」換算成「你得到多少摩擦力」的那個數字。

摩擦係數寫作 mu(希臘字母,讀作「mu」),是摩擦力與兩表面間正向力的比值。它有兩個版本:靜摩擦係數 mu_s 設定滑動前的最大抓力,f_s(max) = mu_s 乘以 N;動摩擦係數 mu_k 設定滑動時的阻力,f_k = mu_k 乘以 N。它是一個無因次的數(沒有單位),因為它是力除以力,而且取決於接觸的兩種材料,而非任一種單獨決定。

典型的值從約 0.01(非常滑,例如冰)到約 1 或更大(非常抓,例如橡膠對粗糙柏油)。對同一對表面,mu_s 通常比 mu_k 稍大一些。這些都是實驗得到的近似值:真實的摩擦取決於清潔度、粗糙度、溫度與濕度,所以表格上的值應視為好的估計,而非精確常數。

對乾燥路面上的橡膠輪胎,mu 大約是 0.7;在濕冰上它可能低於 0.1。這就是為什麼同樣的煞車,在乾柏油上能讓車很快停住,在冰上卻讓它滑出去。

係數越大,同樣的正向力就產生越多摩擦力。

摩擦係數是無因次的,且取決於兩種材料的組合。在很好的近似下,它不取決於接觸面積,(對動摩擦而言)也不取決於滑動速率。

又称
mufriction coefficientμ