마찰과 관련된 이론

마찰의 정의 :언제든지 직간접적인 표면접촉을 하고 있는 두 고체가 상대운동을 하려고 할 대는 항상 그 운동에 대한 저항이 생기는데 이러한 현상을 마찰이라 하며 이 때의 저항력을 마찰력이라 한다. 인류가 소비하는 에너지의 많은 부분이 마찰손실로 소비되는 것을 생각할 때 마찰이 얼마나 중요한 문제인가 알 수 있으며 따라서 설계의 개선이나 재질의 개선 혹은 윤활제의 개선을 통하여 마찰을 줄이는 일은 현대기술에 있어서 매우 중요한 것이라고 할 수 있다.

그러나 또한 가볍게 생각하지 않아야 할 것은 우리의 일상생활 가운데 많은 부분들이 적당한 마찰을 필요로 하며 경우에 따라서는 충분한 마찰을 유지하는 것이 매우 중요하다는 것이다. 예를 들면 우리가 걸음을 걷는 일, 자동차의 시동을 걸거나 혹은 커브길을 달리는 일, 또 손으로 어떤 물체를 잡는 일등은 만일 마찰이 너무 작다면 이루어질 수 없는 일이다. 충분한 마찰의 유지는 또한 못이나 나사 그리고 볼트등과 같은 조임기구에서 필수적인 것이기도 하다.

위에서 언급한 대로 불필요한 마찰이 있을 때 이를 줄이는 일과 마찰을 필요로 하는 곳에 충분한 마찰을 유지하는 일은 마찰에 관한 커다란 두 범주이지만 세 번째 영역으로서 무시할 수 없는 것은 마찰을 필요로 하는 좁은 범위 내에서 유지하는 일이다. 마찰이 너무 작으면 요구하는 시간에 차가 정지하지 않고 또 마찰이 너무 크면 갑작스런 정지로 승객들에게 불편함을 주는 자동차의 브레이크는 이의 전형적인 예라고 하겠다. 마찰을 좁은 범위내에서 유지시켜야 하는 다른 예로는 압연공정과 또 여러종류의 동작을 잘 제어해야 하는 정밀기계부품등을 들 수 있다. 마찰에 관한 네 번째 범주는 마찰로 인한 진동을 제거하는 일이다. 마찰로 인한 진동은 기계부품간의 접촉부분에서 끽끽거리는 소리를 유발한다. 경우에 따라서는 마찰진동을 필요로 하는 때도 있는데 진동에 의하여 소리를 내는 바이올린과 같은 경우는 이의 좋은 예라고 할 수 있다.

마찰이론