Трения

Силой трения называют силу,

которая

возникает

при соприкосновении поверхностей тел

или их

слоев. Она всегда направлена противоположно направлению движения. Сила трения скольжения прямо пропорциональна силе нормального давления на трущиеся поверхности и зависит от свойств этих поверхностей.

Внутреннее

Трение

(вязкость)

Внешнее

Рис.1.2. Виды трения

Трение качения

Трение скольжения

Существуют разные виды силы трения: внешнее и внутреннее (рис.1.2). Внешними называют силы трения, которые возникают при соприкосновении тел. Направление силы трения показано на рис.1.3.

Рис. 1.3. Силы, действующие на тело

Рис. 1.4. Зависимость величины силы трения покоя от действующей

на тело внешней силы

Трение покоя – это сила, направленная противоположно действующей на тело внешней силе:

Fпок= k Fпок, (1.2.8)

где kпок– коэффициент трения покоя, F– приложенная сила. Обычно коэффициент трения покоя kпок= 1, т.е. прило-

женная сила равна по модулю силе трения покоя Fпок= F

(рис.1.4). Это происходит в интервале изменения силы:

0 ≤ F≤ Fск.

Если сила направлена в обратную сторону, то ее описывает левая нижняя часть графика на рис.1.6, а изменение происходит в интервале

Fск≤ F≤ 0.

При некоторой силе, приложенной к столу, он начнет двигаться. Это происходит в момент, когда трение покоя станет равным трению скольжения: Fпок= Fск. Если дальше увеличивать силу, тело приобретет ускорение. Трение скольжения

– сила сопротивления движению одного тела по поверхности другого, направленная в сторону, противоположную движению и описываемая выражением

|Fск| = kск|N|, (1.2.9)

где N– сила реакции опоры (она представлена на рис.1.3),

kск– коэффициент трения скольжения, который, как и коэффициент трения покоя, является безразмерной величиной.

Трение качения возникает между шарообразным телом и поверхностью, по которой оно катится. Сила трения качения подчиняется тем же законам, что и сила трения скольжения, но коэффициент трения µ здесь значительно меньше.

Внутренним трением или вязкостью называют вид трения между слоями жидкости или газа. Примером вязкого трения является трение слоев воды в реке или ручье. Вблизи берега скорость воды близка к нулю, тогда как к центру реки скорость воды возрастает. Распределение скорости слоев жидкости имеет вид, представленный на рис.1.7.

Рис. 1.7. Профиль усредненных скоростей при течении жидкости по трубе