图题：走路失足会要命，无奈摩擦又难算。走路不小心会误人，可摩擦力太难算。

译者：Totoro，两朵红花，校对：白鸟。 ??

冬季：摩擦力减小的季节。你可能正期待这一年中最冷季节的{dy}个冰雪天，或者已经适应了随之而来的危险，这要看你住在什么地方了。我们都知道，冰雪+粗心大意=打滑、滑落、摔断的骨头、撞坏的汽车和自行车。

如果你正在邦迪海滩上日光浴，或者在你佛罗里达的避难所晒太阳，你可能会想，这与你无关。你怕是错了。即使在澳大利亚这个冰块只用于啤酒冷却的地方，低摩擦的光滑表面导致的滑跤仍然导致了每年12例死亡、数万人受伤以及约10亿澳元的生产力损失。这些光滑表面包括浴室的瓷砖地板、浮油的加油站空地。这种情况与发生在美国和英国的相差不大。“防滑是一个全球性的难题，”墨尔本Intertile Research公司的防滑顾问理查德.鲍曼说。

因而，在世界各地的安全设施实验室中，无畏的研究者们不懈的为我们以身犯险，各自连滚带爬的滑向他们的目标目的地：搞清楚摩擦力减少的危险性。然而，他们的研究处境并不乐观。摩擦力可能无处不在（除非它突然凭空消失），但看来它是出人意料的难以把握。

即使是能够计算星球内部活动或模拟原子世界最复杂特征的超级计算机，也在摩擦力问题上栽了跟头。瑞典吕勒奥理工大学的罗兰.拉尔森解释道：“摩擦力并非材料的特性，而是一种系统反应。”两个表面之间的摩擦力值不仅依赖于它们的原子结构，也依赖于它们接触时的情况。例如，相互接触的表面之间是否有液体、它们是否在移动，如果移动相对速度是多少，这些都会影响摩擦力大小。

这就意味着表面之间如何相互滑动无法用一个简单的公式来表示。拉尔森表示：“如果你给我两个表面，并让我预测它们之间的摩擦力，我办不到；这太复杂了。”

如果说理论家们被难倒了，那么实验派们就是被绕糊涂了。的确，你可以让他们拿出两套测量两个表面之间的摩擦系数（两表面间的摩擦力和压力的比值）的方法。但引起各派别摩擦的是：随便找两个摩擦力爱好者，你很可能会发现他们的测量方法xx不同——而且很可能得出的是两个截然不同的答案。“在这一问题上，并没有一个全面统一的方法，”匹兹堡大学的生物工程师、打滑问题专家马克.雷德费恩说。

斜面测试是一种测量一个表面与脚底接触时的光滑度的常用方法。这一方法始创于德国，人沿着测试表面前后行走，该表面的斜率缓慢增加。受试人滑倒时的角度可以作为衡量光滑度的指标。“旁观的时候蛮有趣的，”保罗.雷蒙说，他是霍金斯（一家位于英国剑桥的司法调查咨询公司）的打滑事故调查员（视频见 bit.ly/1cX78U）。

光脚丫还是穿胶鞋？

斜面测试或许有趣，其结果的准确性却未必被大家认可。由于不同的人行走方式不同，所测量出的表面滑度的值也就不同，对于如何执行这项测验效果{zh0}，现在还没有达成共识。英国卫生与安全管理局（Health and Safety Executive，HSE）为了减小该测验的主观性修改了测试规程。它还采用了一个不同的标准界面：德国的国家标准指定要用光脚-覆盖肥皂水的表面，或者厚重的工业鞋类-机油涂面的表面；而英国则使用胶底鞋-覆盖清水的表面。

混乱不止于此。斜面测验无法便携化，因而在事故现场的司法鉴定时用不了。为填补这一空白，后来又发展了出几项其他的测验。其中一项是摆锤测验，一只末端固定着橡胶包裹的金属鞋子的摆锤，从一个设定好的高度绕支点向着地板摆动。当鞋子碰接触地面时，二者之间的摩擦力会阻止摆锤的前进。摆锤减速后所成的角度就可以作为一个摩擦系数的指标。(视频见 bit.ly/4EVFEM)

英国卫生与安全管理局声称摆锤测验是用于评估地板滑度的{zj0}方法。这一测验方法已同英式便携式防滑测试仪和跟英式摆锤系数对应的摩擦系数一起，广泛输出到全世界各地的安全机构中。如果你此刻正驱车行驶在澳大利亚西部的公路上，这条公路表面的防滑系数就很可能已经用摆锤法检测过了。

并非所有人都对此法深信不疑。“美国人就不喜欢摆锤测验，因为它太容易被操作者控制了，” 史蒂夫.索普说道，他是位于德比郡巴克斯顿的英国卫生与安全管理局（HSE）实验室的首席科学家。“他们是对的；我就能够从摆锤试验中得到任何我想要的数值。”他说，这就是为什么依照严格的指南来操作这个测验显得如此重要，HSE实验室就制定过一些这样的指南。“没有任何单独的测验是xx的——它们都有局限性，”索普说道，“但是摆锤试验的其中一个优势就是，我们对它的局限性有所了解。”

摆锤测验的另一个缺点在于它那显而易见的上世纪五十年代式的过时感觉。“它看起来十分土气和简单，”雷蒙说。摆锤测验很容易成为一场索要与打滑相关的损害赔偿诉讼中辩护律师的嘲笑对象。“法官很容易倾向于认为一个更现代化的测验本质上会更好。”

Tortus便是时髦的替代方案之一。这是一种自动电车，它在待测表面释放后，拖拽着一个小橡胶足，用来测量摩擦系数值。它有一组按钮和一个数码显示屏，因而看起来显然比摆锤更加可信(视频见bit.ly/4rztQC)。它的用户界面也更加友好。“用摆锤测验，你可能需要跪在地上数小时，不断地在模拟标度尺上读数，”雷蒙说，“但是用Tortus，你只需要按一下按钮，它就会帮你搞定一切。”

至于它是否做得好不好那又就是另一回事了。“Tortus测验用于湿的坚硬光滑表面时可能会得出不切实际的结果，”意大利博洛尼亚的陶瓷工业研究与测试中心的亚历山德罗. 泰纳利亚说。水与橡胶足之间的静电力有时会使一个潮湿的表面的滑度显得比它干燥时还小。所以，Tortus获得瓷砖厂商的青睐也就不足为奇，他们热切盼望着避免由于湿滑浴室地板造成事故而提起的诉讼。

这导致了法庭上的摩擦。“根据以往经验，瓷砖工业热衷于使用Tortus，因为它能为瓷砖开脱，”鲍曼说，“而原告则喜欢用摆锤测验。”

这个问题也因国家的不同而异。这在欧盟尤其成问题。在欧盟各国中，一个国家认可的地板或鞋类产品本应该得到所有其他国家的认同——但这可能行不通，因为不同国家采用的防滑测试得出的结果不同。某委员会试图确立一项欧盟范围的单一测试方法，却因国家间利益冲突而步履维艰。法国计划采用改良的斜面测验，德国则意欲想要坚持自己的原始斜面测验，而西班牙和葡萄牙倾向于摆锤法，而此时，Tortus法却已在意大利胜出。

美国不见得好多少，加州圣迭戈市的“错误分析”公司的安全顾问哈维.科恩说。“确实没有公认的标准测验设备或者方法。”

科恩关于解决这个问题的建议是，少用科学，而不是滥用。“我的策略是着眼于一种侧重认知的方法，”他说。在实践中，这意味着需要更多写着“地湿，小心防滑”的标志。这可能看起来可笑，但最危险的状况之一就是摩擦系数快速改变。一项研究显示，一家医院内发生的108次滑跤、绊倒和跌落事故中，有64%是发生在过渡地带：从干燥到潮湿，或者一种类型的地板到另一种类型。

HSE确信教育也能起到作用。它的Shattered Lives（粉碎现场）网站上满是反面教材，而它的滑跤和绊倒网络培训套餐（Slip and Trip eLearning Package， STEP）致力于减少工作场所的滑跤次数。在一家快餐连锁店里，HSE的研究人员试图简单通过教授员工更好的清洁地板操作来将此类事故的发生率减少百分之六十。例如，向他们解释油脂与洗涤剂之间的化学反应需要多久，从而减少因没有尽早冲洗洗涤剂引发的事故。

这是一个滑稽的旧世界，拿着博士学位的科学家悉心教授餐馆的清洁工人如何清洁地板。但是保险金、诉讼费、健康保险的总额危如累卵，意味着没人在开玩笑。当百货公司为你滴雨的伞提供塑料袋的时候，这并非故作体贴姿态：这是为了避免顾客由于在商店的湿地板上滑倒受伤而诉诸法律。

“这很容易引起人们的嘲笑，”索普说，“这是每个人的{dy}反应。但接下来随后他们谈到说起某个朋友遭遇了一场可怕的事故。这时才真正荒唐的可笑呢，不是吗？”

参考书目：

1. Michael Brooks 另著有《13件不合常理的事》（Doubleday出版公司2009年鉴）

上蜡？还是不上蜡？

这里要探讨的困题无关恼人的体毛，而是一场在速降滑雪运动中的论战，它表现了摩擦力产生的摩擦。这个争论围绕着许多滑雪者的一个主张：如果打上滑蜡，滑雪板滑得更快。这一信条在2006年遭受了打击，身为瑞典越野滑雪教练，同时也是位于厄斯特松德的中瑞典大学研究人员的瑞典人里奥尼德.库兹曼声称，滑雪板在不上蜡时滑得更快(运动工程学，第9卷，137页)。

这一主张并非没有争议。瑞典吕勒奥理工大学的罗兰.拉尔森指出，库兹曼知道他的滑雪板何时上过蜡何时没有，这容易使他产生偏见。而他每次下坡的冰面也不相同。“只要不论你何时摩擦过冰面，它下次滑时它都就会有变化，”他说，“如果你测量出1%的摩擦力差异，这是蜡的作用呢，还是由于冰面的改变呢？”

一个类似的问题同样困扰着拉尔森自己的工作。今年早些时候，他驾驶着卡车绕着一个结冰的湖泊测试哪种轮胎能够最适合结冰的路况。最初的结论令人失望，每种轮胎适应不同类型的冰面。后来发现，测试结果似乎与{zx0}测试哪种轮胎有关。

这是因为光滑的并非冰本身，而是冰面上那层隔绝冰面与空气的0℃左右的水。在斯堪的纳维亚的寒冬，温度经常太低而无法形成这一液层，所以冰面并不滑。

在拉尔森的测试中，轮胎通过冰面时的压力不断改变着表层的硬度——时间的推移对实验也有干扰。“你在清晨开始测验，接着太阳升起来，融化了一层薄冰。一个小时以后，你面对的就是一个不同的表面了。”拉尔森说，“当你想要比较两种轮胎时，这是个大问题。”

本文地址（转载请注明出处）： 复制
收藏、分享这篇文章：