Сила трения

Сила трения скольжения — сила, возникающая между соприкасающимися телами при их относительном движении. Коэффициент трения. При скольжении сила трения направлена по касательной к соприкасающимся поверхностям в сторону, противоположную относительной скорости (рис. 1.13.3).

Опытным путём установлено, что сила трения зависит от силы давления тел друг на друга (силы реакции опоры), от материалов трущихся поверхностей, от скорости относительного движения. Впрочем, чаще всего эта зависимость выражена слабо, и если большая точность измерений не требуется, то можно считать постоянным.

Если между телами отсутствует жидкая или газообразная прослойка (смазочный материал), то такое трение называется сухим. В противном случае, трение называется «жидким». Граничное, когда в области контакта могут содержаться слои и участки различной природы (окисные плёнки, жидкость и т. д.) — наиболее распространённый случай при трении скольжения.

Силы трения возникают и при относительном перемещении частей одного и того же тела. Трение между слоями одного и того же тела называется внутренним трением. В связи со сложностью физико-химических процессов, протекающих в зоне фрикционного взаимодействия, процессы трения принципиально не поддаются описанию с помощью методов классической механики.

Глава 1. Механика

Силами сухого трения называют силы, возникающие при соприкосновении двух твердых тел при отсутствии между ними жидкой или газообразной прослойки. Если внешняя сила больше (Fтр)max, возникает относительное проскальзывание. Обычно коэффициент трения меньше единицы. Он зависит от материалов соприкасающихся тел и от качества обработки поверхностей. При движении твердого тела в жидкости или газе возникает силa вязкого трения.

Они рассуждали примерно так: чем больше таких точек, тем больше сила трения

Растяжение пружины динамометра показывает, что на брусок действует сила упругости, но тем не менее брусок остается неподвижным. Это значит, что при действии на брусок силы упругости в направлении, параллельном поверхности соприкосновения бруска со столом, возникает равная ей по модулю сила противоположного направления. Сначала проверим, зависит ли сила трения от площади поверхности соприкосновения тел. Положим брусок на горизонтально расположенную доску гранью с самой большой площадью поверхности.

Величина этой силы слабо зависит от величины скорости, поэтому при решении задач ее считают постоянной по величине. Решение. На брусок действуют три силы: тяжести mg, реакции опоры N и сила трения Fтр(рис. Последнее соотношение позволяет на практике определить значение коэффициента трения. Мы нашли функциональную зависимость величины силы тяги от угла α . Очевидно, F будет наименьшей при наибольшем значении знаменателя.

1748-й год. Действительный член Российской Академии наук Леонард Эйлер опубликовал свои ответы на пять вопросов о трении. 1779-й год. В связи с внедрением машин и механизмов в производство назрела острая необходимость в более глубоком изучении законов трения. Выдающийся французский физик Кулон занялся решением задачи о трении и посвятил этому два года. Он ставил опыты на судостроительной верфи в одном из портов Франции.

Это связано с тем, что поверхность твёрдого тела не является идеально гладкой и содержит множество зазубрин (они имеют различные размеры, которые уменьшаются при шлифовке). Пусть к одному из тел приложена небольшая сила (F), направленная по касательной к соприкасающимся поверхностям.

Кроме того, коэффициент трения зависит от скорости. Роль силы трения во многих случаях позитивна. Подтверждением этому является наличие больших сил трения между тщательно отполированными поверхностями). Поэтому для уменьшения сил трения в технике применяются колеса, шариковые и роликовые подшипники.

Елена Пахучая