Силы трения скольжения, качения, вязкого сопротивления
Природа силы трения – электромагнитная. Это означает, что причиной её возникновения являются силы взаимодействия между частицами, из которых состоит вещество. Второй причиной возникновения силы трения является шероховатость поверхности. Выступающие части поверхностей задевают друг за друга и препятствуют движению тела. Именно поэтому, для движения по гладким (полированным) поверхностям требуется прикладывать меньшую силу, чем для движения по шероховатым. Трение принимает участие (и притом весьма существенное) там, где мы о нём даже не подозреваем. Если внешняя сила больше максимального значения силы трения покоя, возникает относительное проскальзывание. Силу трения в этом случае называют силой трения скольжения. Она всегда направлена в сторону, противоположную направлению движения и зависит от относительной скорости тел. Сила трения скольжения пропорциональна силе нормального давления тела на опору и силе реакции опоры:
Коэффициент их пропорциональности μ называют коэффициентом трения скольжения. Он зависит от материалов соприкасающихся тел и от качества обработки поверхностей. При скольжении сила трения направлена по касательной к соприкасающимся поверхностям в сторону, противоположную относительной скорости. Силы трения возникают и при качении тела. Они называются силами трения качения. Обычно они достаточно малы.
Вязкое трение возникает при взаимодействии тел, разделённых слоем твёрдого тела, жидкости или газа (смазки) различной толщины; величина вязкого трения характеризуется вязкостью среды:
где Наличие трения обеспечивает возможность перемещаться по поверхности. Так, при ходьбе именно за счёт трения происходит сцепление подошвы с полом, в результате чего происходит отталкивание от пола и движение вперёд. Точно так же обеспечивается сцепление колёс автомобиля с поверхностью дороги. В частности, для увеличения величины этого сцепления разрабатываются специальные типы резины для покрышек.
|
. (26)
(27)
(28)
– коэффициент вязкого трения.
