Силы трения

Сила трения – это мера противодействия движению, направленному по касательной к поверхности прикасающегося тела. Величина силы трения (как составляющей реакции поверхности связи) зависит от воздействия движущегося или смещаемого тела; она направлена против скорости или смещающей силы и приложена в месте соприкосновения.

Силы трения (касательные реакции) возникают между соприкасающимися телами во время их движения друг относительно друга (рис. 33).

Различают три вида трения: трение скольжения, качения и верчения. При скольжении движущееся тело соприкасается с неподвижным одной и той же частью своей поверхности (лыжа скользит по снегу). При качении точки движущегося тела соприкасаются с другим телом поочередно (колесо велосипеда катится по треку). Верчение характеризуется движением на месте вокруг оси (волчок).

Рис. 36. Силы трения (Т): a – скольжения динамическая; б – скольжения статическая; в – момент трения качения

Сила трения скольжения динамическая проявляется при движении тела, приложена к скользящему телу и направлена в сторону, противоположную относительной скорости его движения. Она не зависит от величины движущей силы и приближенно пропорциональна динамическому коэффициенту трения скольжения (k_дин) и силе нормального давления на опору (N):

Tдин = kдинN.

Когда поверхности полностью разделены слоем смазки, то проявляется жидкостное трение. Оно существует между слоями жидкости, а также между жидкостью и твердым телом. В противоположность сухому трению (между твердыми телами без смазки), жидкостное трение проявляется только тогда, когда есть скорость. С остановкой движущихся тел жидкостное трение исчезает, поэтому даже самая малая сила может сообщить скорость слоям жидкой среды, например при движении твердого тела в воде.

Иная картина при сухом трении. Если приложить движущую силу к покоящемуся телу, то она сможет сдвинуть тело с места лишь тогда, когда станет больше силы трения покоя, препятствующей движению. Таким образом, сухое трение и жидкостное принципиально различны.

Сила трения скольжения статическая (покоя) проявляется в покое, приложена к сдвигаемому телу, направлена в сторону, противоположную сдвигающей силе. Статическая сила трения скольжения равна сдвигающей силе, но не может быть больше предельной; последняя пропорциональна статическому коэффициенту трения скольжения (k_ст) и силе нормального давления (N):

Т_ст = k_стN.

Стало быть, статическая сила трения покоя может иметь величину от нулевой до предельной(неполная и полная). Минимальная сдвигающая сила, приводящая тело в движение, больше предельной силы трения покоя.

Отношение между величиной нормальной опорной реакции (равной силе нормального давления) и предельной силой трения покоя равно тангенсу угла (а), который называется углом трения (или углом сцепления) (рис. 36, б).

Дата добавления: 2015-01-19; просмотров: 191; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!