對(duì)于宏觀的、具有屈服硬度的非粘性材料（通常是金屬），在沒(méi)有介質(zhì)影響的情況下，界面上的摩擦（干摩擦）在實(shí)驗(yàn)中大致有幾個(gè)規(guī)律，其中三個(gè)是我們?cè)诖笕龑W(xué)的中學(xué)：
靜摩擦系數(shù)小于動(dòng)摩擦系數(shù)
摩擦系數(shù)與接觸面積無(wú)關(guān)
摩擦力的大小與滑動(dòng)速率無(wú)關(guān)
還有三個(gè)我們沒(méi)見(jiàn)過(guò)：
靜接觸時(shí)間越長(zhǎng)，靜摩擦系數(shù)越大
滑動(dòng)摩擦不連續(xù)且有抖動(dòng)
靜摩擦有預(yù)位移（靜摩擦?xí)r會(huì)形成一個(gè)小位移）
其中第三項(xiàng)我們?cè)谌粘Ｉ钪泻茈y觀察到，第一項(xiàng)很少能直觀觀察到（因?yàn)樯钪泻苌儆蟹弦蟮慕饘傥锲罚诙?xiàng)很常見(jiàn)：使用A用粉筆磨底面，在光滑的平面上豎立摩擦，能聽(tīng)到很大的震動(dòng)，這與脈動(dòng)有關(guān)； 例如，當(dāng)車輛剎車時(shí)，還可以聽(tīng)到摩擦脈動(dòng)發(fā)出的嘯叫聲。
后面會(huì)提到，為了解釋摩擦現(xiàn)象，存在著大量的摩擦學(xué)說(shuō)，這里我們只簡(jiǎn)單介紹與上述六大實(shí)驗(yàn)定律相關(guān)的幾種常見(jiàn)的摩擦學(xué)說(shuō)。
首先是機(jī)械漸開(kāi)線理論，這也是小學(xué)老師經(jīng)常提到的理論。 這些理論認(rèn)為，材料表面的粗糙度導(dǎo)致了摩擦的存在。 具體來(lái)說(shuō)，是由于材料表面的凸點(diǎn)和凹坑的耦合，碰撞，以及常說(shuō)的溝槽效應(yīng)，即材料表面的凸點(diǎn)引起旁邊表面的凹坑，形成一種力。
這是最好理解的理論。 然而，這個(gè)理論實(shí)際上存在很多問(wèn)題。 最致命的打擊是，按照這個(gè)理論，表面越光滑，摩擦系數(shù)就越小，但是兩個(gè)極其光滑的金屬表面，實(shí)際上會(huì)減少摩擦。 同樣，這個(gè)理論也很難解釋預(yù)位移、跳躍、靜摩擦系數(shù)隨時(shí)間的下降。
人們對(duì)分子間的斥力有了一定的認(rèn)識(shí)后，提出了分子相互作用的理論。 該理論的基本思想是固體之間的接觸部分存在分子間斥力。 表面滑動(dòng)時(shí)，分子直接接觸和分離，前后勢(shì)能差造成摩擦的存在。
由解析模型可知，摩擦力的大小與分子分離數(shù)成反比，與分離能成反比，進(jìn)而與接觸面積成反比。 由于分子分離能對(duì)位置高度敏感，因此可以推測(cè)摩擦力在很大程度上與壓力無(wú)關(guān)。
根據(jù)模型預(yù)測(cè)，摩擦力與接觸面積成反比，與粗糙度負(fù)相關(guān)，與壓力基本無(wú)關(guān)。 事實(shí)上，這個(gè)模型并不符合前面六個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
1945年提出的粘著摩擦模型綜合了前兩種理論（此時(shí)相對(duì)論和量子熱理論已經(jīng)建立很久），主要有以下幾點(diǎn)：
接觸面處于屈服狀態(tài)
也就是說(shuō)，由于表面粗糙，接觸面小，接觸浮力大，直接假設(shè)接觸點(diǎn)屈服是合理的。 此時(shí)接觸點(diǎn)浮力等于屈服浮力。 可知接觸面積與壓力成反比。
在這里，分子相互作用模型的預(yù)測(cè)與摩擦力、摩擦面積和壓力的實(shí)驗(yàn)結(jié)果之間的矛盾得到了解決。
滑動(dòng)摩擦中存在粘著和滑動(dòng)的交替作用
在動(dòng)摩擦過(guò)程中，由于接觸點(diǎn)吸熱等原因，接觸點(diǎn)會(huì)粘在一起（可以理解為點(diǎn)焊在一起），然后接觸點(diǎn)因摩擦而被剪切變形力，然后開(kāi)始滑動(dòng)，產(chǎn)生動(dòng)摩擦跳躍現(xiàn)象。
摩擦是由包括粘附和起皺在內(nèi)的多種效應(yīng)疊加產(chǎn)生的
盡管在接觸位置假定屈服，但溝槽效應(yīng)仍然存在，并且與兩個(gè)接觸面的硬度有關(guān)。
事實(shí)上，通過(guò)這個(gè)模型，可以推導(dǎo)出兩種不同硬度的金屬之間的摩擦素?cái)?shù)。 如果忽略溝槽效應(yīng)，摩擦系數(shù)可以直接推導(dǎo)出等于剪切屈服浮力/壓縮屈服浮力。
該模型仍然存在問(wèn)題，通過(guò)這種方式得出的摩擦系數(shù)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合得不夠好。 下一個(gè)校正是校正接觸部分的狀態(tài)。 接觸位置并非都與摩擦力平行。 如果有傾斜（如機(jī)械耦合理論所描述的那樣），里面的估計(jì)就會(huì)不正確。 校正后，結(jié)果與實(shí)驗(yàn)吻合較好。 修正后的模型稱為修正粘性模型。
對(duì)于上述所有簡(jiǎn)化條件都適用的情況，同時(shí)考慮機(jī)械作用和分子粘附的修正粘附模型基本上可以解釋這些情況下摩擦形成的原因。 更多的模型需要厚厚的一本書(shū)來(lái)介紹，但是正如我在開(kāi)頭提到的，這個(gè)問(wèn)題仍然有些未解之謎。 人類科技發(fā)展如此之快，這確實(shí)是一件非常有趣的事情增大摩擦力的方法有幾種，但直到明天我們還沒(méi)有這些無(wú)處不在的力量的良好模型。
PS：我是化學(xué)系的中學(xué)生，非專業(yè)要求。 歡迎專業(yè)人士打我耳光。
2016/6/23 補(bǔ)充：抖動(dòng)的解釋
下面的解釋寫(xiě)的比較倉(cāng)促，還沒(méi)來(lái)得及整理成更友好的方式，先看下吧。 . . .
在某些情況下（例如前面解釋的金屬摩擦），摩擦系數(shù)與速度無(wú)關(guān)，而是速度和速度遞減的函數(shù)。 為了剖析這個(gè)問(wèn)題，我們使用右側(cè)顯示的模型。
一點(diǎn)作勻速運(yùn)動(dòng)，具有減振作用的彈簧帶動(dòng)水平面上的塊體，塊體與水平面之間形成摩擦力。 首先，讓我們以一種非嚴(yán)格的定性方式來(lái)分析這個(gè)模型：
實(shí)際上，在這個(gè)模型中，存在一個(gè)平衡點(diǎn)，即當(dāng)方塊的移動(dòng)速度為v1時(shí)，同時(shí)方塊所受的力為零。 關(guān)鍵是這個(gè)點(diǎn)是否穩(wěn)定平衡。 假設(shè)彈簧的寬度比平衡位置短一點(diǎn)，所以物體的摩擦力小于拉力，物體開(kāi)始減速。 同時(shí)，因?yàn)閡(v)在減小，對(duì)應(yīng)的u會(huì)變大，所以摩擦力會(huì)變大。 ; 相反，如果彈簧稍長(zhǎng)一些，物體的速度就會(huì)開(kāi)始推動(dòng)，摩擦力就會(huì)開(kāi)始減小。 當(dāng)身體從偏離平衡位置的偏離點(diǎn)返回時(shí)增大摩擦力的方法有幾種，這兩種效應(yīng)都會(huì)導(dǎo)致身體獲得能量，從而加強(qiáng)這些偏離。 如果這種效應(yīng)足夠強(qiáng)，模型中的對(duì)象完全有可能發(fā)生異相振蕩。
嚴(yán)格的規(guī)范仍然需要估算。 為了簡(jiǎn)化方式，在參考系中以相對(duì)于地面的速度v1進(jìn)行處理，有一個(gè)運(yùn)動(dòng)多項(xiàng)式：
然后展開(kāi)u(x'+v1) Terra，只取一階行列式項(xiàng)有
可以通過(guò)移動(dòng)參考系來(lái)消去常數(shù)項(xiàng)u(v1)，因此最終得到一個(gè)齊次的常系數(shù)二階常微分方程：
熟悉這個(gè)多項(xiàng)式的人很容易發(fā)現(xiàn)，當(dāng)
多項(xiàng)式解是一個(gè)遞增的指數(shù)函數(shù)除以一個(gè)余弦函數(shù)，也就是說(shuō)振幅遞減的振動(dòng)。或者如果你不熟悉這個(gè)方程也沒(méi)關(guān)系，你可以看到
它對(duì)應(yīng)于彈簧振子的阻尼項(xiàng)。 如果此項(xiàng)為負(fù)，則系統(tǒng)從耗散結(jié)構(gòu)變?yōu)橛心芰枯斎氲慕Y(jié)構(gòu)。
也就是說(shuō)，當(dāng)彈性結(jié)構(gòu)發(fā)生摩擦?xí)r，如果摩擦力隨著速度的降低而減小，那么摩擦力可以為結(jié)構(gòu)的下落提供能量，當(dāng)滿足適當(dāng)?shù)臈l件時(shí)，系統(tǒng)可以進(jìn)行相位振蕩，如果這個(gè)振蕩頻率剛好在可聽(tīng)范圍內(nèi)，你可能會(huì)看到抖動(dòng)。
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