문서의 임의 삭제는 제재 대상으로, 문서를 삭제하려면 삭제 토론을 진행해야 합니다. 문서 보기문서 삭제토론 마찰력 (문단 편집) == 고전적인 마찰력의 성질 == 보통 어떤 물체를 밀거나 던지거나 해서 움직이게 하면, 점점 속도가 느려지다 정지하게 된다. 이것을 마찰력이라는 힘이 존재하는 것으로 생각하지 못했던 고대에는 물체는 정지해 있는 것이 본성이라고 생각하는 경우가 많았다. 고대 그리스의 [[아리스토텔레스]]가 대표적이다. 이 마찰력에 대한 규칙을 최초로 발견한 사람은 [[레오나르도 다 빈치]]다. 다만 그는 발견은 해놓고 공표는 하지 않았다. 이후 후대 과학자들에 의해 마찰력의 법칙이 재정립되었다. [[15세기]]~[[18세기]]에 실험을 통해 미끄럼 마찰력의 기본 성질이 밝혀졌으니, 의외로 오래 전부터 알려져 왔다고 할 수 있다. 마찰력의 법칙은 다음과 같다.[* 아몽통 법칙이라고도 한다.] * 마찰력은 물체가 접촉면을 누르는 [[수직항력]]에 비례한다. * 접촉면의 겉보기 넓이에 무관하다. * 운동 마찰력은 미끄러지는 속도와 무관하다. '''고전마찰 법칙에서는''' 나와 있는 것처럼, 마찰력은 '''면적에 무관하다.''' 같은 물체에 대해, 접촉면이 좁아지면 마찰이 발생하는 면적은 작아지지만 단위면적당 수직 항력은 커지게 되어 마찰력이 변하지 않는다. 반대로 접촉면이 넓어지면 작용하는 면이 넓어지지만 단위면적당 수직 항력은 작아지게 되므로 역시 마찰력은 불변.[* 다만 이것이 마찰력에 대한 오해를 많이 일으키는 부분인데, 이론적으로는 이 말이 맞으나 사실 현실적으로는 결코 면적에 무관하지 않다. 면과 면 사이에 거의 분자 수준의 접촉에 의해 마찰 계수가 결정되기 때문에 '같은 물체'라는 가정 자체가 굉장히 이상적이다. (심지어 같은 물체라고 하더라도 면적이 달라지면서 물체에 작용하는 압력이 달라지고, 그러면서 표면에 접촉하는 미시적인 성질이 바뀌며 마찰 계수가 바뀌는 경우도 발생할 수 있다.) 미시적으로는 마찰계수들이 다들 다른 경우가 거의 대부분이어서, 실제로 실험을 해보면 일반적인 경우에는 면적이 달라지면 마찰력의 크기도 조금씩 다르게 나오는 경우가 많다.][* 속도 역시 법칙과 다르게 실제로는 마찰력과 양의 상관관계를 가질 수 있다. [*https://doi.org/10.1119/1.1891174] 또한 위 식에서 시간을 고려하지 않으나, 실제적으로는 접촉시간이 늘어날수록 정지 마찰력 역시 증가한다. [*https://dx.doi.org/10.1088/0022-3727/25/4/006] 접촉면이 극단적으로 작아지면 접촉면의 파괴가 일어나서 안 미끄러지거나, 반대로 접촉면의 파괴 때문에 미끄러지는 경우가 있다. 눈 왔을 때 쓰는 자동차 체인이나 빙판길용 아이젠 등의 사용이 그러한 경우. 그러나 이 때는 뾰족한 접촉면 때문에 빙판 면의 파괴가 일어나서(=홈이 파여서) 안 미끄러지는 상황이므로 미끄럼 마찰이 작용하는 상황이 아니다. 마찬가지로 지우개를 쓸 때 넓은 면으로 문지르면 미끄러지지 않지만 지우개 모퉁이로 문지르면 지우개가 파괴되면서 미끄러지는데, 이 경우도 마찬가지로 미끄럼 마찰이 작용하는 상황은 아니다. 마찰력은 다음과 같은 식으로 계산된다. || [math( F = \mu N )] || 여기서 F 는 마찰력, μ는 마찰 계수, N은 수직 항력. 마찰 계수 [[μ]]는 실험으로 측정된 경험값이다. 물체가 미끄러지는 최소의 경사각 기울기(혹은 경사각의 탄젠트 함수값)로 구한다. 하지만 이는 현대에 나온 모델들과 논문들에 의하면 정확하지 않다. 현대의 마찰학(Tribology) 에서, 마찰과 마멸은 재료의 특성이 아닌 전체시스템의 성질이기 때문이다.[*Friction and wear are not intrinsic material properties but depend on so many influencing factors that, in any given situation, the “whole tribological system” must be considered][[https://doi.org/10.1016/B978-0-444-42524-9.50005-3]] 접촉면적은 소성뿐만이 아닌, 탄성+소성변형,점착력,점탄성등의 영향을 받으며, 마찰계수자체 역시 압력(하중/겉보기면적)에 의해 달라지게 된다. 이외에도, 상대속도,온도,기압등이 영향을 줄 수 있음이 알려져있다. 실제로 마찰을 분석에 적용하는 금속 스탬핑에서, 속도,온도,압력(하중/면적),거칠기 등이 마찰에 영향을 주는 주요 변수임이 알려져있고, 이를 무시할 경우 마찰력에 의한 오차가 커짐이 증명되어있다. [*Li, Gui, et al. "Advance on friction of stamping forming." The International Journal of Advanced Manufacturing Technology 96], [*Muñiz, Laura, et al. "On the Use of Advanced Friction Models for the Simulation of an Industrial Stamping Process including the Analysis of Material and Lubricant Fluctuations." Lubricants 11.5] 때문에 위의 고전 식은 이상기체 식과 같이 복잡한 시스템을 최대한 간단하게 분석하기 위한 용도로는 사용할 수는 있으나, 다른 변수들에 의해 맞지 않는 경우가 많이 생길 수 밖에 없는 것이다. 정확한 분석을 위해서는 겉보기면적을 포함한 두 표면의 특성들과 여려 환경변수에 대해 고려해야한다.저장 버튼을 클릭하면 당신이 기여한 내용을 CC-BY-NC-SA 2.0 KR으로 배포하고,기여한 문서에 대한 하이퍼링크나 URL을 이용하여 저작자 표시를 하는 것으로 충분하다는 데 동의하는 것입니다.이 동의는 철회할 수 없습니다.캡챠저장미리보기