Сила трения качения

 

Этот вид трения проявляется при качении и связан не с деформацией зазубрин, а с деформацией дороги (прогиб) и самого колеса (небольшое сплющивание), рис. 6.5.

При качении по мягкому покрытию колесо вдавливается в опору, образуя ямку, через край которой ему все время приходится перекатываться, рис. 6.5, а. Французский физик Ш. Кулон на основе опытов нашел, что сила трения качения (F_кач) пропорциональна силе нормального давления N и обратно пропорциональна радиусу г колеса:

Рис. 6.5. Возникновение силы трения качения при езде на велосипеде

 

b

F_кач = N·------

r

Из формулы видно, что коэффициент трения качения зависит от радиуса колеса и выражается в единицах длины (м или см). Значения коэффициента трения качения для некоторых веществ приведены в табл. 6.2.

При движении по твердому покрытию сила трения качения связана с деформацией самого колеса. С этой силой особенно приходится считаться в вело- и мотоспорте. Ее величина определяется по формуле:

Таблица 6.2

Коэффициент трения качения, см

Условия качения	k
Колесо стальное по стальному рельсу	0,05
Деревянный каток по дереву	0,05—0,08
Стальное колесо по дереву	0,15—0,25
Резиновая шина по асфальту	0,02
Дерево по стали	0,03-0,04
Шарик из стали по стали	0,0005-0,0010

где N — сила нормального давления; b — расстояние между теоретической точкой опоры шины и фактической первой точкой встречи шины с поверхностью, по которой проходит перемещение, рис. 6.5, б.

Сила трения качения много меньше силы трения скольжения, поэтому колесо широко используется в различных видах транспорта.