Vad är friktionskoefficienten?
Friktion är den värmeproducerande resistiva kraften som alstras genom rörelsen av två kontaktytor mot varandra. Det är indirekt produkten från en av de fyra kända grundläggande krafterna. Friktion av ett system är omöjligt att förutbestämma utifrån teoretiska första principer. Matematiskt inkluderar uttrycket för friktion en enda konstant som innehåller alla orsakande faktorer - en friktionskoefficient (COF), symboliserad med den grekiska bokstaven, μ. Ekvationen är helt enkelt skriven f x = μ x F, där f x definierar form och mått på friktion, medan F är den vinkelräta eller "normala" kraften som utövas av båda ytorna, varandra.
Alla friktionskoefficienter är måttlösa, skala kvantiteter; enskilda bidragande faktorer motstår fullständig förklaring eller kvantifiering. Den grundläggande kraften som är ansvarig för mest friktion är också den som möjliggör bildandet av kemiska bindningar - den elektrostatiska kraften. Vid första övervägandet kan det tyckas att tyngdkraften är källan till friktion, eftersom den nedåtgående kraften på grund av tyngdkraften är källan till variabeln F. Men faktiskt är koefficienten ett mått på "klibbigheten" mellan de två ytorna, och som bestäms på mikroskopisk nivå av de elektriska laddningarna som tenderar att förhindra rörelse genom att "binda" dem ihop. En sådan bindning är en egenskap hos lim som används för att cementera två ytor tillsammans.
Att detta är fallet illustreras väl av den moderna polymeren, polytetrafluoroeten (PTFE). PTFE, som är bäst känd under sitt DuPont ™ -namn, Teflon®, visar bara de mycket svagt attraktiva elektrostatiska krafterna i London. Detta ger PTFE en friktionskoefficient bland de "topp tre" som är kända - ungefär 0,05-0,10. Om friktionskoefficienten var tyngdkraftsprodukten, skulle kemi på ytorna inte betyda, och sådana ämnen som inte skulle vara lika ekonomiskt viktiga som de är.
Det finns sätt att sänka friktion utan att på något sätt ändra materialen från vilka ytorna är gjorda. Friktionskoefficient för ett system kan effektivt minskas genom att tillhandahålla ett tunt lager av smörjmedel. Alternativt är det ofta möjligt att sänka friktionen genom att sätta in en filt av gas mellan ytorna, vilket minskar ytans uppenbara vikt ovanpå och eliminerar tillverkningsbrister, såsom ytråhet. Förändringen i effektiv vikt sänker normalkraften, medan bristen på brister förändrar friktionskoefficienten; båda sänker matematiskt den resulterande friktionskraften. Ingenjörer har använt gaslagerfenomenet för att utveckla sväver för resor över både land- och vattenytor.