作者：孙永伟博士

　　TRIZ大师（五级）

　　DFSS（六西格玛设计）黑带大师

　　（全文1600字，阅读约需4分钟）

　　前一段时间，我在执教RDMI®TRIZ三级培训的时候，为TRIZ专家们布置了一个简单易懂的练习题，让各位专家们做一个因果链分析。这个问题是在RDMI®TRIZ一级培训练习的基础上产生的。一级培训时需要解决的问题如下图所示【问题1】，即把一张白纸用磁吸压放在白板上，如果磁力不够，白纸将会滑落。要求学员对这一问题进行全面的因果链分析。对于这一问题的解析，请参考RDMI®TRIZ一级因果链部分的视频讲解。

　　【问题1】白板上的纸张容易向下滑动

　　TRIZ三级培训时的项目【问题2】比TRIZ一级培训时候的练习项目更加复杂，如果白纸的重心偏离磁吸较远，纸张将会出现偏转，一旦产生偏转，将更容易下滑。即使【问题1】中不会出现下滑的白纸，在【问题2】中也会更加容易出现下滑，即旋转和下滑将同时存在。为什么会出现这种现象呢？

　　【问题2】偏离重心的纸张容易产生转动和滑动

　　其实这种现象在生活中也很常见。想要使一个原本静止的重物移动是非常困难的。但是，如果我们能够先使它稍微晃动或转动，然后再去移动，就会容易很多。这一现象背后的原因，就是静止摩擦力与滑动摩擦力的转换。正确理解和利用这一科学原理，我们就能够巧妙地移动似乎无法移动的重物体。

　　摩擦力的分类

　　摩擦力是物体表面之间相互作用的力,它会阻碍物体的运动。按照物体的运动状态，摩擦力可以分为两种:

　　1.静止摩擦力:当两个相互接触的物体表面之间处于静止状态时,它与表面之间的摩擦力称为静止摩擦力。静止摩擦力是物体开始运动所需要克服的最大的摩擦力。

　　2.滑动摩擦力:当两个接触物体表面之间存在相对滑动时,阻碍其相对滑动的摩擦力称为滑动摩擦力。滑动摩擦力是物体持续运动所需要克服的力。

　　为什么静止摩擦力大于滑动摩擦力？

　　往往，静止摩擦力的大小明显大于滑动摩擦力。实验结果显示，静止摩擦力可达滑动摩擦力的1-2倍。主要原因在于以下几个方面:

　　a.静止时，两个接触面之间的接触区域大于滑动时的接触区域。这会导致静止时的粘着力大于滑动时，从而静止摩擦力大于滑动摩擦力。

　　b.静止状态下，两个接触面之间的凸起部分可以互相嵌入，产生机械互锁。这需要施加较大的力才能使它们相对运动，因此静止摩擦力较大。

　　c.静止时,接触表面之间有足够的时间产生更加牢固的分子间相互作用，使得附着力增大，这也是静止摩擦力较大的一个原因。

　　d....

　　静止摩擦力大于滑动摩擦力，这也解释了为什么其他条件相同的前提下，移动静止物体比移动运动物体更加困难的这一现象。

　　巧用静止动摩擦力原理移动重物

　　明白了静止滑动摩擦力的区别,我们就可以应用这个原理来巧妙移动看似难以推动的重物体。例如,在屋内想要移动一直静止的大衣柜,会感觉非常吃力。这是因为衣柜底部和地面之间存在巨大的静止摩擦力。但是，如果先想办法先让衣柜移动起来，一边扭动或者转动，一边向前推动，用的力气就小多了。这是因为这时只需克服较小的滑动摩擦力就可以了。

　　不难看出，深入理解静动摩擦力的转换，我们就能够熟练运用这一科学原理，对日常生活中的种种情况派上用场。只要记住，先打破静止摩擦力，继而巧用滑动摩擦力,我们就能更加容易地移动看似无法移动的物体。这种简单的方法,将会帮助我们省去许多不必要的麻烦。

　　静动摩擦力转换在工业中的应用

　　工业生产中也广泛应用了静动摩擦力的知识，以提高操作的便利性。例如，在装配线上，工件之间和装配台面的静止摩擦力会对运输造成影响。为了减小这种影响，通常在运输前使工件先产生一个初步较小的移动或转动，就可以把静止摩擦力转化为滑动摩擦力来减小摩擦力，再继续移动就容易多了。

　　再比如，集装箱的平移运输在码头需要平移大量集装箱来实现堆垛。如果直接移动静止的集装箱则吃力，先利用叉车稍微前后或左右晃动一下集装箱，然后快速平移，就会容易很多。

　　总结

　　静动摩擦力的转换方法被广泛应用于生产实践中。正确运用这一科学现象，将会使我们的工作和生活更加轻松。

　　相信通过上面的解释，读者可以更深地理解为什么纸张发生滑动后更容易从白板上滑落了。读者们可以自行为此问题建立因果链，全面分析一下滑落的原因。

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　　2、在写本文的过程中，本文收到了RDMI®多位TRIZ三级、四级专家的启发、反馈和建议，指出了本文中的大量不妥之处，在此深表感谢。

　　3、作者水平有限，不妥之处，欢迎各位留言讨论、指正。

　　作者简介：

　　孙永伟，博士，正高级工程师，TRIZ大师（五级，全球最高级），注册六西格玛设计(DFSS)黑带大师，研发方法理论体系的提出者，北京市科协产业特派员，对外经济贸易大学国际商学院实践教授，长安汽车大学全球特聘教授，天津大学创新创业导师，TRIZ理论的畅销书《TRIZ打开创新之门的金钥匙I》和《TRIZ打开创新之门的金钥匙II》两本书的作者，目前已经获得授权的发明专利30余项。曾任GE（通用电气）全球研发中心工程师、GE能源集团黑带、GE油气集团项目经理、国家能源集团北京低碳清洁能源研究院研发方法论推进负责人等职。孙博士曾获得中国质量技术领域的最高奖全国质量技术奖及北京科协创新达人等称号。经他签发不同级别研发方法论认证证书的专家达5000多人，其中多位已经成为企业研发方法论推进负责人。20多年来，他一直在企业和研究机构的研发第一线，具有丰富的企业内部推进六西格玛和TRIZ等先进研发方法论的经验以及运用这些方法论解决实际问题的能力，是多家企业大规模推进创新方法的首席专家，曾多次受邀到德国、波兰等欧洲国家及韩国、马来西亚、印度等亚洲各国介绍方法论的推进经验。作者邮箱：ywsun yeah.net。

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