마찰력과 접촉면적과의 관계

[faradaylaw96]

------♡ 서로 배려하는 물화생지 ♡------ (지우지 마세용)

1. 답변 달아주신 분께 감사의 댓글은 필수!

2. 모두 볼 수 있도록 비밀댓글은 금지!

3. 답변을 받은 후 질문글 삭제하지 않기!

4. 질문 전에 검색해보기! 질문은 구체적으로!

------♡ 서로 배려하는 물화생지 ♡------ (지우지 마세용)

중등교육과정에서는 마찰력이 접촉면적과 관련이 없다로 배우고 있습니다. 근데 궁금한 점이 마찰력의 근원이 접촉면의 분자들간의 전자기력이라고 알고 있는데 그러면 접촉면적이 늘어날수록 마찰력이 커져야 하는 거 아닌가 하는 생각이 듭니다. 구글링을 해보니 타이어 같은 경우는 접촉면적이 커질수록 마찰력이 커지는 걸로 설명하긴하는데 대학교때 썼던 일반물리학에는 또 접촉면적과 관련없다고 나오고...

그래서 실제로 학생들한테는 어떻게 설명을 해주는 것이 좋은지 궁금합니다. 교과서에는 접촉면적에 따라 상관은 없지만 실제로는 상관 있다로 설명을 해야되는 것인지 잘 모르겠습니다.

[불사]

이론상 마찰력 f=u N으로 수직항력 N은 접촉면적과 관련없이 질량에만 영향을 받습니다

[지생화물미는게임이라고]

원래 마찰력은 복잡한 거라서, 구체적인 상황마다 다르고요.
일반물리학에서 다루는 마찰은 물체의 변형이 없이 평평한 접촉면 사이의 마찰만 다루고, 접촉면적에 무관하며, 마찰계수와 수직항력에만 의존해요. 마찰계수는 상수고요.

실제 물체 간의 마찰에는 마찰계수가 상수가 아닌 것으로 알고 있어요.
울퉁불퉁한 물체(사포나 레고) 같은 경우는 과교론에 나온 요철 모형처럼 서로 부딪히는 척력에 의해 작용하고
매끈이 물체 같은 경우는(폴리싱 잘된 실리콘이나 매끈 유리처럼) 서로 한 물체가 되듯 달라붙는 인력 때문에 작용하는 거 같아요.
물체는 저 두 가지 다 발생하는 거 같아요.
또 타이어처럼 꾸겨지는 물체는 상황이 자꾸 변하니까 더 복잡해여.

수업에서 "면적에 무관한 마찰 모형은 유용하고, 자세히 배울 것이다. 그런데, 실제로는 마찰력이 언제나 면적에 무관하지는 않다."라고 짚어주고 넘어가면 될 거 같아요.

[지생화물미는게임이라고]

주변에 기계공학 전공하시는 분 계시면 여쭤보세요. 마찰력에 대해서 자세히 알고 계실 거에요.

[faradaylaw96]

자세한 설명 감사합니다. 도서관에 기계공학 쪽 전공책을 한번 살펴봐야겠습니다.

[다빈치(SH)]

마찰력은 전자기력이맞습니다.
단, 거리문제는 단위면적당 받는힘과 관련이있겠지요.
그리고 마찰력을 계산하면 f=u×p×A=uN
이됩니다.
단, 이건 이상적인경우입니다.
현실세계로 오면 온갖 파라미터를
고려해야합니다.
그래서 페라리 람보르니가 비싼이유중
하나지요.