Сила трения

Сила трения - сила, которая препятствует скольжению соприкасающихся тел друг относительно друга. Различают внешнее (сухое) и внутреннее (жидкое или вязкое) трение.

Внешним трением называется трение, возникающее в плоскости касания двух соприкасающихся тел при их относительном перемещении. Если соприкасающиеся тела неподвижны друг относительно друга, говорят о трении покоя, если же происходит относительное перемещение этих тел, то в зависимости от характера их относительного движения говорят о трении скольжения или качения.

Обсудим некоторые закономерности внешнего трения. Это трение обусловлено шероховатостью соприкасающихся поверхностей. В случае же очень гладких поверх­ностей трение обусловлено силами межмолекулярного притяжения.

Рассмотрим лежащее на плоскости тело (рис. 4.1), к которому приложена горизон­тальная сила F. Если эта сила мала, она уравновешивается силой трения покоя. Величина силы трения покоя меняется в пределах от нуля до некоторого максимального значения, определенного для данной пары соприкасающихся поверхностей. Тело придет в движение лишь тогда, когда приложенная силапревзойдет максимальное значение силы трения. При движении тела на него будет действовать со стороны плоскости сила трения скольжения. Опытным путем установлен следующийзакон: сила трения скольжения F_т пропорциональна силе N нормального давления, с которой одно тело действует на другое:

(4.8)

где - коэффициент трения скольжения, зависящий от свойств соприкасающихся поверхностей.

Трение играет большую роль в природе и технике. Благодаря трению движется транспорт, удерживается забитый в стену гвоздь и т. д.

В некоторых случаях силы трения оказывают вредное действие и поэтому их надо уменьшать. Для этого на трущиеся поверхности наносят смазку (сила трения уменьша­ется примерно в 10 раз), которая заполняет неровности между этими поверхностями и располагается тонким слоем между ними так, что поверхности как бы перестают касаться друг друга, а скользят друг относительно друга отдельные слои жидкости. Таким образом, внешнее трение твердых тел заменяется значительно меньшим внут­ренним трением жидкости.

Радикальным способом уменьшения силы трения является замена трения скольже­ния трением качения (шариковые и роликовые подшипники и т. д.).