마찰

마찰(摩擦, friction)은 한 물체가 다른 물체와 접촉한 상태에서 움직이기 시작할 때 또는 움직이고 있을 때 그 접촉면에서 운동을 저지하려고 하는 현상이다. 물체는 마찰력에 의해 정지하게 된다. 운동하는 물질을 끊임없이 방해하는 힘이 마찰이다. 두 물체가 접촉하는 한 피할 수 없는 힘이다. 마찰력이 없다면 우리는 컵도 들 수 없고, 수화기를 잡을 수도 없을 것이다. 또한 제자리걸음만 반복할 것이다. 이처럼 마찰은 운동을 방해하지만 궁극적으로 운동을 도와준다.

우리가 사는 세계에는 항상 마찰이 일어나고 있다. 마찰에는 눈에 보이는 마찰과 눈에 보이지 않는 마찰이 있는데, 눈에 보이는 마찰보다는 눈에 보이지 않는 마찰이 더욱 중요하다. 왜냐하면 눈에 보이는 마찰은 우리들이 쉽게 이해할 수 있지만, 눈에 보이지 않는 마찰은 눈에 보이지 않으므로 쉽게 이해할 수 없을 뿐만 아니라 자연을 이해하는 데도 오히려 방해가 되기 때문이다.

자동차가 달리다가 브레이크를 밟으면 쇠판(브레이크 라이닝)이 바퀴를 누름으로써 마찰이 생기고 자동차는 서게 된다. 또한 공장에 있는 기계가 오래되면 삐거덕삐거덕 소리를 내는데 이는 접촉점에서의 마찰 때문에 나는 소리이다. 이와 같은 것이 눈에 보이는 마찰인데, 마찰을 줄이려면 기름을 치면 된다. 그러나 기름을 치는 것도 마찰을 조금 줄이는 역할을 할 뿐 완전히 없애는 것은 아니다. 눈에 보이지 않는 마찰은 공기와의 마찰인데, 공기는 눈에 보이지 않기 때문에 우리는 평소에 그 존재를 잊고 산다.

마찰의 종류

정지한 상태에 있는 물체를 움직이려고 할 때 생기는 저항을 정지마찰(static friction), 움직이고 있는 물체에 작용하는 저항을 운동마찰(kinetic friction)이라 한다. 일반적으로 정지마찰이 운동마찰보다 더 크다. 쉽게 생각하여, 바닥면에 놓인 어떤 물체를 밀 때, 처음 밀어서 움직이기 시작할 때 가장 많은 힘을 필요로 하며, 일단 움직이기 시작하면 처음보다는 작은 힘으로도 물체를 계속 움직이게 할 수 있다.

일상 생활에서의 마찰

흔히 마찰이라고 하면 부정적인 면을 떠올리지만 실생활에서 마찰은 매우 중요한 역할을 한다. 가령, 자동차가 앞으로 나아갈 수 있는 것도 마찰이 있기 때문인데, 마찰이 없는 얼음판 위에서 자동차가 앞으로 나가지 못하고 헛바퀴만 도는 것을 생각하면 된다. 또한 마찰이 없다면 글씨를 지우개로 지울 수도 없다. 이와는 반대로 스케이트나 스키 같은 운동은 마찰을 최소화하여 속도를 향상시키는 경우이다.

유체 내에서의 마찰

참고로 물이나 공기 같은 유체(流體) 내부에서도 유체 각 부분 사이에는 유동(流動)에 대한 저항(내부마찰)이 나타나지만, 이것은 '점성'이라고 하여 고체의 면 사이에서 일어나는 마찰과는 다른 것으로 간주한다.

참고자료

• 〈마찰〉, 《두산백과》
• 〈만약 세상에 마찰이 없다면〉, 《네이버지식백과》

같이 보기

• 마찰력
• 마찰 방정식

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