안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.
보통 어떤 물체를 밀거나 던지거나 해서 움직이게 하면, 점점 속도가 느려지다 정지하게 된다. 이것을 마찰력이라는 힘이 존재하는 것으로 생각하지 못했던 고대에는 물체는 정지해 있는 것이 본성이라고 생각하는 경우가 많았다. 고대 그리스의 아리스토텔레스가 대표적이다. 이 마찰력에 대한 규칙을 최초로 발견한 사람은 레오나르도 다 빈치다. 다만 그는 발견은 해놓고 공표는 하지 않았다. 이후 후대 과학자들에 의해 마찰력의 법칙이 재정립되었다. 15세기~18세기에 실험을 통해 미끄럼 마찰력의 기본 성질이 밝혀졌으니, 의외로 오래 전부터 알려져 왔다고 할 수 있다. 마찰력의 법칙은 다음과 같다.[2]
마찰력은 물체가 접촉면을 누르는 수직항력에 비례한다.
접촉면의 겉보기 넓이에 무관하다.
운동 마찰력은 미끄러지는 속도와 무관하다.
위의 법칙에 나와 있는 것처럼, 마찰력은 면적에 무관하다. 같은 물체에 대해, 접촉면이 좁아지면 마찰이 발생하는 면적은 작아지지만 단위면적당 수직 항력은 커지게 되어 마찰력이 변하지 않는다. 반대로 접촉면이 넓어지면 작용하는 면이 넓어지지만 단위면적당 수직 항력은 작아지게 되므로 역시 마찰력은 불변.