Reklama

Сила трения

Трение – один из видов взаимодействия тел. Оно появляется при соприкосновении 2-ух тел. Трение, как и все другие виды взаимодействия, подчиняется третьему закону Ньютона: если на одно из тел действует сила трения, то такая же по модулю, но направленная в обратную сторону сила действует и на 2-ое тело. Силы трения, как и упругие силы, имеют электрическую природу. Они появляются вследствие взаимодействия меж атомами и молекулами соприкасающихся тел. Силами сухого трения именуют силы, возникающие при соприкосновении 2-ух жестких тел при отсутствии меж ними водянистой либо газообразной прослойки. Они всегда ориентированы по касательной к соприкасающимся поверхностям. Сухое трение, возникающее при относительном покое тел, именуют трением покоя. Сила трения покоя всегда равна по величине наружной силе и ориентирована в обратную сторону (рис. 1.13.1).

1
Набросок 1.13.1. Сила трения покоя (υ = 0).

Сила трения покоя не может превосходить некого наибольшего значения (Fтр)max. Если наружняя сила больше (Fтр)max, появляется относительное проскальзывание. Силу трения в данном случае именуют силой трения скольжения. Она всегда ориентирована в сторону, обратную направлению движения и, вообщем говоря, находится в зависимости от относительной скорости тел. Но, в почти всех случаях приближенно силу трения скольжения можно считать независимой от величины относительной скорости тел и равной наибольшей силе трения покоя. Эта модель силы сухого трения применяется при решении многих обычных физических задач (рис. 1.13.2).

2
Набросок 1.13.2. Настоящая (1) и идеализированная (2) свойства сухого трения.

Опыт указывает, что сила трения скольжения пропорциональна силе обычного давления тела на опору, а как следует, и силе реакции опоры

Fтр = (Fтр)max = μN.

  Коэффициент пропорциональности μ именуют коэффициентом трения скольжения. Коэффициент трения μ – величина безразмерная. Обычно коэффициент трения меньше единицы. Он находится в зависимости от материалов соприкасающихся тел и от свойства обработки поверхностей. При скольжении сила трения ориентирована по касательной к соприкасающимся поверхностям в сторону, обратную относительной скорости (рис. 1.13.3).

Силы трения при скольжении 3
Набросок 1.13.3. Силы трения при скольжении (υ ≠ 0). – сила реакции опоры, – вес тела, .

При движении твердого тела в воды либо газе появляется силa вязкого трения. Сила вязкого трения существенно меньше силы сухого трения. Она также ориентирована в сторону, обратную относительной скорости тела. При вязком трении нет трения покоя. Сила вязкого трения очень находится в зависимости от скорости тела. При довольно малых скоростях Fтр ~ υ, при огромных скоростях Fтр ~ υ2. При всем этом коэффициенты пропорциональности в этих соотношениях зависят от формы тела. Силы трения появляются и при качении тела. Но силы трения качения обычно довольно малы. При решении обычных задач этими силами третируют.

Reklama