彈力和摩擦力是在宏觀上麵觀察到的力,如下圖所示,我們(men) 把接觸麵放大到分子的量級,就會(hui) 發現這兩(liang) 個(ge) 力都是由分子之間的作用力(相互吸引或排斥)引起的,而分子作用力的本質就是電磁力。下麵分別對彈力、摩擦力和分子作用力進行描述。
1.彈力
你鐵塊放在斜麵上,鐵塊壓縮斜麵,接觸麵的分子由於(yu) 距離靠得太近,分子相互作用力表現為(wei) 斥力,兩(liang) 物體(ti) 的分子相互排斥,在宏觀上表現為(wei) 彈力。
2.摩擦力
鐵塊和斜麵的接觸麵上,有微小的凸起和凹陷表麵,凸起與(yu) 凹陷相互擠壓,導致凸起和凹陷表麵的分子距離靠得很近,分子作用力表現為(wei) 斥力,阻礙接觸的物體(ti) 相互滑動,宏觀上表現為(wei) 摩擦力。
3.分子作用力
既然知道了彈力和摩擦力是分子間的作用力產(chan) 生的,那麽(me) 分子的斥力和引力又是怎麽(me) 回事呢?
斥力:我們(men) 知道,分子的外圍都是電子為(wei) 負電荷,核心處是原子核為(wei) 正電荷。若兩(liang) 個(ge) 分子被擠壓到一起,外圍的電子就會(hui) 相互排斥,形成斥力。
引力:這是因為(wei) 分子是有自己的極性的,有極性的分子將會(hui) 對異種電荷有較強的吸引力,就形成了引力。
在微觀的尺度上,分子的引力和斥力是同時存在的,但是隨著距離分子的距離不同,引力和斥力的大小並不相同。一般分子間距離較遠的話,引力比斥力大,對外表現為(wei) 引力;分子間距離較近的話,斥力大於(yu) 引力,對外表現為(wei) 斥力。到底多遠為(wei) 引力,多近為(wei) 斥力呢?這是有一下臨(lin) 界距離的,分子間距超過這個(ge) 距離,表現為(wei) 引力,小於(yu) 這個(ge) 距離表現為(wei) 斥力。
很明顯,彈力和摩擦力都是因為(wei) 接觸麵的分子間距小於(yu) 臨(lin) 界距離而由分子的斥力引起的。
綜上所述,分子間的作用力其實就是電荷之間的相互作用力,本質為(wei) 電磁力,而彈力和摩擦力都是分子作用力引起的,所以說彈力和摩擦力在本質上都是由電磁力引起的。