마찰력

요약 두 물체가 접촉하여 운동할 때, 접촉면을 따라 그 운동을 방해하는 힘을 의미한다.

물체가 다른 물체의 표면에 접하여 움직이려고 할 때 또는 움직이고 있을 때 그 운동을 저지하려는 힘이 접촉면을 따라 작용한다. 이 저항력을 마찰력이라고 한다. 이 힘은 물체의 수직항력과 마찰계수의 곱으로 계산된다.

마찰계수는 접촉면의 성질에 따라 달라진다. 0보다 크며, 접촉면이 거칠수록 그 값이 1에 가까워진다. 얼음판은 잘 미끄러지므로 마찰계수가 작으며, 아스팔트는 비교적 마찰계수가 크다.

따라서 마찰력은 물체가 무거울수록(수직항력이 클수록), 물체와 바닥면 사이가 거칠수록(마찰계수가 클수록) 커진다. 그리고 이상적인 상태에서 마찰력은 접촉면의 면적에 무관하다.

스케이트

마찰력은 접촉면의 면적에 무관하다고 하였는데, 얼음판 위의 스케이트는 왜 날카로울까? 이는 접촉면이 작을수록 압력이 증가하고, 높은 압력에서는 비교적 낮은 온도에서도 얼음이 물로 바뀌기 때문이다. 따라서 스케이트 날이 날카로울수록 잘 미끄러지는 것이다.