Силы трения

Наиболее общим примером проявления упругих сил служат силы сжатия-растяжения пружин.

Рассмотрение сил трения можно ограничить двумя примерами: силами сухого и силами вязкого трения.

а) Сила сухого трения:

F_тр = – m ·N, (2)

где m - коэффициент трения, характеризующий свойства взаимодействующих

поверхностей, а N - так называемая сила нормального давления.

В отличие от сил вязкого трения эта сила не зависит от скорости движения тела.

б) Сила вязкого трения (ранее встречалась в задаче о демпфирующем устройстве – амортизаторе колебаний колеса автомобиля!), напротив, зависит от величины скорости, причем степень зависимости меняется по мере возрастания скорости.

Для сравнительно небольших скоростей она может быть представлена в таком виде:

(3)

Величина коэффициента b зависит как от свойств самого тела, которое движется в вязкой среде, так и от свойств среды. Иногда эту силу трения (формула (3)) удобнее представлять в таком виде:

, (4)

где S - площадь соприкосновения тела со средой, - коэффициент внутреннего

трения среды, а величина производной, входящей в выражение для силы, носит

название градиента скорости, описывающего быстроту изменения скорости

слоев среды, увлекаемых телом, в направлении, перпендикулярном направлению

скорости тела.

Практически важное значение имеет сила трения покоя, возникающая между соприкасающимися телами. Максимальную величину этой силы обычно оценивают поформуле для силы трения скольжения.