Як зобразити силу тертя. Що таке сила тертя, формули

Ціль: Закріпити отримані знання про тертя та види тертя.

Хід роботи:

1. Вивчити теоретичну частину
2. Заповнити таблицю 1.
3. Розв'язати задачу за варіантом із таблиці 2.
4. Відповісти на контрольні питання.

Таблиця 1

Таблиця 2


	Ковзаняр проїжджає по гладкій горизонтальній поверхні льоду за інерцією 80 м. Визначити силу тертя і початкову швидкість, якщо маса ковзаняра 60 кг, а коефіцієнт тертя 0,015
	Тіло масою 4,9 кг лежить на горизонтальній площині. Яку силу треба докласти до тіла в горизонтальному напрямку, щоб повідомити прискорення 0,5 м/с 2 при коефіцієнті тертя 0,1?
	На горизонтальному столі лежить дерев'яний брусок масою 500 г, який рухається вантажем масою 300 г, підвішеним на вертикальному кінці нитки, перекинутої через блок, закріплений на кінці столу. Коефіцієнт тертя під час руху бруска дорівнює 0,2. З яким прискоренням рухатиметься брусок?

Сила тертя- це сила, що виникає між поверхнями тіл, що стикаються. Якщо між поверхнями відсутнє мастило, то тертя називається сухим. Сила сухого тертя прямо пропорційна силі, що притискає поверхні один до одного і спрямована у бік, протилежний до можливого руху. Коефіцієнт пропорційності називається коефіцієнтом тертя. Притискаюча сила перпендикулярна поверхні. Вона називається нормальною реакцією опори.

Закони тертя у рідинах та газах відрізняються від законів сухого тертя. Тертя в рідині та газі залежить від швидкості руху: при малих швидкостях воно пропорційне квадрату, а при великих - кубу швидкості.

Формули для вирішення:

Де "k" – коефіцієнт тертя, "N" – нормальна реакція опори.

Другий закон Ньютона та рівняння руху у векторній формі. F = ma

За третім законом Ньютона N = - mg

вираз для швидкості

Рівняння руху для рівноприскореного кінематичного руху

; 0 - V = a t де 0 – кінцева швидкість V – початкова швидкість

Алгоритм вирішення типового завдання:

1. Коротко записуємо умову завдання.

2. Зображуємо умову графічно в довільній системі відліку, вказавши чинні на тіло (точку) сили, у тому числі нормальну реакцію опори і силу тертя, швидкість і прискорення тіла.

3. Коригуємо та позначаємо на малюнку систему відліку, вводячи початок відліку часу та уточнюючи осі координат для сил та прискорення. Краще направити одну з осей уздовж нормальної реакції опори, а відлік часу почати в момент знаходження тіла (точки) на нулі координат.

4. Записуємо у векторній формі другий закон Ньютона та рівняння руху. Рівняння руху та швидкості - це залежності переміщення (шляху) та швидкості від часу.

5. Записуємо в ці ж рівняння у скалярній формі: у проекціях на осі координат. Записуємо вираз для сили тертя.

6. Вирішуємо рівняння у загальному вигляді.

7. Підставляємо величини у загальне рішення, обчислюємо.

8. Записуємо відповідь.

Теоретична частина
Тертям називається опір дотичних тіл руху один щодо одного. Тертям супроводжується кожен механічний рух, і ця обставина має суттєвий наслідок у сучасному технічному прогресі.
Сила тертя є сила опору руху дотичних тіл один щодо одного. Тертя пояснюється двома причинами: нерівностями тертьових поверхонь тіл і молекулярною взаємодією між ними. Якщо вийти за межі механіки, слід сказати, що сили тертя мають електромагнітне походження, як і сили пружності. Кожна із зазначених вище двох причин тертя у різних випадках проявляє себе різною мірою. Наприклад, якщо стикаються поверхні твердих тіл, що труться, мають значні нерівності, то основна складова в виникаючій тут силі тертя буде обумовлена саме даною обставиною, тобто. нерівністю, шорсткістю поверхонь тертьових тіл. Тіла, що переміщаються з тертям один щодо одного, повинні стикатися поверхнями або рухатися одне в середовищі іншого. Рухи тіл один щодо одного може і не виникнути через наявність тертя, якщо рушійна сила менша за максимальну силу тертя спокою. Якщо дотичні поверхні твердих тертьових тіл відмінно відшліфовані і гладкі, то основна складова сили тертя, що виникає при цьому, визначатиметься молекулярним зчепленням між поверхнями тіл, що труться.

Розглянемо більш детально процес виникнення сил тертя ковзання і спокою на стику двох тіл, що стикаються. Якщо подивитися на поверхні тіл під мікроскопом, то будуть видно мікронерівності, які ми зобразимо у збільшеному вигляді (рис. 1, а). Розглянемо взаємодію тіл, що стикаються, на прикладі однієї пари нерівностей (гребінь і западина) (рис. 3, б). Якщо сила, яка намагається викликати рух, відсутня, характер взаємодії на обох схилах мікронерівностей аналогічний. При такому характері взаємодії всі горизонтальні складові сили взаємодії врівноважують одна одну, а всі вертикальні підсумовуються і складають силу N (реакція опори) (рис. 2, а).

Інша картина взаємодії тіл виходить, коли одне з тіл починає діяти сила. У цьому випадку точки контакту будуть переважно на лівих на малюнку «схилах». Перше тіло давитиме на друге. Інтенсивність цього тиску характеризується силою R". Друге тіло відповідно до третього закону Ньютона буде діяти на перше тіло. Інтенсивність цієї дії характеризується силою R (реакція опори). Силу R

можна розкласти на складові: силу N, спрямовану перпендикулярно до поверхні дотику тіл, і силу Fсц, спрямовану проти дії сили F (рис. 2, б).

Після розгляду взаємодії тіл слід звернути увагу на два моменти.
1) При взаємодії двох тіл відповідно до третього закону Ньютона виникають дві сили R і R"; силу R для зручності її обліку при вирішенні завдань ми розкладаємо на складові N і Fсц (Fтр у разі руху).
2) Сили N і F Tp мають ту саму природу (електромагнітна взаємодія); інакше і бути не могло, тому що це складові однієї й тієї ж сили R.
Дуже важливе значення в сучасній техніці зниження шкідливого впливу сил тертя має заміна тертя ковзання тертям кочення. Сила тертя кочення визначається як сила, необхідна рівномірного прямолінійного кочення тіла по горизонтальній площині. Досвідом встановлено, що сила тертя кочення обчислюється за такою формулою:

де F-сила тертя кочення; до-коефіцієнт тертя кочення; Р-сила тиску тіла, що котиться на опору і R-радіус тіла, що котиться.

З практики очевидно, з формули ясно, що чим більше радіус тіла, що котиться, тим менша перешкода надають йому нерівності поверхні опори.
Зауважимо, що коефіцієнт тертя кочення, на відміну коефіцієнта тертя ковзання, іменована величина і виявляється у одиницях довжини - метрах.
Замінюється тертя ковзання тертям кочення, у необхідних та можливих випадках, заміною підшипників ковзання на підшипники кочення.

Існує зовнішнє та внутрішнє тертя (інакше зване в'язкістю). Зовнішнім називають такий вид тертя, при якому в місцях зіткнення твердих тіл виникають сили, що ускладнюють взаємне переміщення тіл і спрямовані щодо їх поверхонь.

Внутрішнім тертям (в'язкістю) називається вид тертя, що у тому, що з взаємному переміщенні. Шарів рідини або газу між ними виникають дотичні сили, що перешкоджають такому переміщенню.

Зовнішнє тертя поділяють на тертя спокою (статичне тертя) та кінематичне тертя. Тертя спокою виникає між нерухомими твердими тілами, коли якесь із них намагаються зрушити з місця. Кінематичне тертя існує між твердими тілами, що взаємно стикаються рухомими. Кінематичне тертя, у свою чергу, підрозділяється на тертя ковзання та тертя кочення.

У житті сили тертя відіграють важливу роль. В одних випадках він використовує їх, а в інших бореться з ними. Сили тертя мають електромагнітну природу.
Види сил тертя.
Сили тертя мають електромагнітну природу, тобто. основу сил тертя лежать електричні сили взаємодії молекул. Вони залежить від швидкості руху тіл щодо одне одного.
Існує 2 види тертя: сухе та рідке.
1. Рідке тертя - це сила, що виникає при русі твердого тіла в рідині або газі або при русі одного шару рідини (газу) щодо іншого і гальмує цей рух.

У рідинах та газах сила тертя спокою відсутня.
При малих швидкостях руху у рідині (газі):
Fтр = k1v,
де k1-коефіцієнт опору, що залежить від форми, розмірів тіла і від св-в середовища. Визначається досвідченим шляхом.

При великих швидкостях руху:
Fтр = k2v,
де k2 - Коефіцієнт опору.
2.Сухе тертя - це сила, що виникає при безпосередньому зіткненні тіл, і завжди спрямована вздовж поверхонь дотику електромагнітних тіл саме розривом молекулярних зв'язків.
Тертя спокою.
Розглянемо взаємодію бруска з поверхнею столу. Поверхня, що стикаються тіл не є абсолютно рівною. Найбільша сила тяжіння виникає між атомами речовин, що знаходяться на мінімальній відстані один від одного, тобто на мікроскопічних виступах. Сумарна сила тяжіння атомів, дотичних тіл настільки значна, що навіть під дією зовнішньої сили, прикладеної до бруска паралельно поверхні його дотику зі столом, брусок залишається у спокої. Це означає, що на брусок діє сила, що дорівнює за модулем зовнішньої сили, але протилежно спрямована. Ця сила є силою тертя спокою. Коли прикладена сила досягає максимального критичного значення, достатнього для розриву зв'язків між виступами, брусок починає ковзати по столу. Максимальна сила тертя спокою не залежить від площі зіткнення поверхні. За третім законом Ньютона сила нормального тиску дорівнює за модулем силою реакції опори N.
Максимальна сила тертя спокою пропорційна силі нормального тиску:

де μ – коефіцієнт тертя спокою.

Коефіцієнт тертя спокою залежить від характеру обробки поверхні і від поєднання матеріалів, з яких складаються тіла, що стикаються. Якісна обробка гладких поверхонь контакту призводить до збільшення числа атомів, що притягуються, і відповідно до збільшення коефіцієнта тертя спокою.

Максимальне значення сили тертя спокою пропорційно до модуля сили F д тиску, що виробляється тілом на опору.
Визначити значення коефіцієнта тертя спокою можна в такий спосіб. Нехай тіло (плоский брусок) лежить на похилій площині АВ (рис. 3). На нього діють три сили: сила тяжіння F, сила тертя спокою Fп і сила реакції опори N. Нормальна складова Fп сили тяжіння є силою тиску Fд, виробленого тілом на опору, тобто.
FН = Fд. Тангенціальна складова Fт сили тяжіння є силою, що прагне зрушити тіло вниз по похилій площині.
При малих кутах нахилу a сила Fт врівноважується силою тертя спокою Fп і тіло на похилій площині спочиває (сила N реакції опори за третім законом Ньютона дорівнює модулю і протилежна напрямку силі Fд, тобто врівноважує її).
Збільшуватимемо кут нахилу a до тих пір, поки тіло не почне ковзати вниз по похилій площині. В цю мить
Fт = Fпmax З рис. 3 видно, що Fт = Fsin = mg sin; Fн = Fcos = mgcos.
отримаємо
fн=sin/cos=tg.
Вимірявши кут, у якому починається ковзання тіла, можна за формулою обчислити значення коефіцієнта тертя спокою fп.

Рис. 3. Тертя спокою.
Тертя ковзання

Тертя ковзання виникає при відносному переміщенні тіл, що стикаються.
Сила тертя ковзання завжди спрямована у бік, протилежний відносної швидкості дотичних тіл.
Коли одне тіло починає ковзати поверхнею іншого тіла, зв'язки між атомами (молекулами) спочатку нерухомих тіл розриваються, тертя зменшується. За подальшого відносного руху тіл постійно утворюються нові зв'язки між атомами. У цьому сила тертя ковзання залишається постійної, трохи меншої сили тертя спокою. Як і максимальна сила тертя спокою, сила тертя ковзання пропорційна силі нормального тиску і, отже, силі реакції опори:
,Де - коефіцієнт тертя ковзання (), що залежить від властивостей дотичних поверхонь.

Рис. 3. Тертя ковзання

Контрольні питання

Що таке зовнішнє та внутрішнє тертя?
Яке тертя називають тертям спокою?
що таке сухе та рідке тертя?
Що таке максимальна сила тертя?
Як визначити значення коефіцієнта тертя спокою?

Визначення 1

Сила тертя є силою, що з'являється в момент зіткнення двох тіл і перешкоджає їх відносному руху.

Головна причина, що провокує тертя, криється в шорсткості поверхонь, що труться, і молекулярній взаємодії зазначених поверхонь. Сила тертя залежить від матеріалу поверхонь, що стикаються, і від сили їх взаємного притискання.

Поняття сили тертя

Виходячи з простих моделей тертя (на підставі закону Кулона), сила тертя буде вважатися прямо пропорційною мірою нормальної реакції дотичних і тертьових поверхонь. Якщо розглядати в цілому, то процеси сили тертя неможливо описати тільки простими моделями класичної механіки, що пояснюється складністю реакцій у зоні взаємодії тертьових тіл.

Сили тертя, подібно до сил пружності, мають електромагнітну природу. Їх виникнення стає можливим завдяки взаємодії між молекулами і атомами тіл, які стикаються.

Зауваження 1

Сили тертя відмінні від сил пружності та гравітаційних фактом залежності не тільки від конфігурації тіл (від їх взаємного розташування), а й від відносних швидкостей їх взаємодії.

Різновиди сили тертя

За умови наявності відносного руху двох контактуючих між собою тіл, що виникають у такому процесі, сили тертя поділяються на такі види:

Тертя ковзання (представляє силу, що виникає як наслідок поступального переміщення одного з тіл, що взаємодіють, щодо другого і впливає на дане тіло в напрямку, яке буде протилежним напрямку ковзання).
Тертя кочення (є момент сил, здатний виникати в умовах процесу кочення одного з двох контактуючих з іншим тіл).
Тертя спокою (вважається силою, що виникає між двома взаємодіючими тілами, при цьому вона стає серйозною перешкодою для виникнення відносного руху. Така сила долається з метою приведення даних тіл, що контактують, в рух відносно один одного. Такий вид тертя з'являється при мікропереміщеннях (наприклад, при деформації) ) контактуючих тіл При зростанні зусиль почнеться підвищення та сили тертя.
Тертя обертання (є моментом сили, що виникає між контактуючими тілами в умовах обертання одного з них щодо іншого і спрямованим проти обертання). Визначається формулою: $ M = pN $, де $ N $ - нормальний тиск, $ p $ - коефіцієнт тертя обертання, що має розмірність довжини.

Експериментальним чином було встановлено незалежність сили тертя від площі поверхні, вздовж якої спостерігається зіткнення тіл, і пропорційність силі нормального тиску, з якою одне тіло діятиме на друге.

Визначення 2

Постійна величина представляє коефіцієнт тертя, при цьому залежний від природи і стану поверхонь, що труться.

У певних ситуаціях тертя виявляється корисним. Можна навести приклади з неможливістю ходіння людини (за відсутності тертя) та рухом автотранспорту. Поряд з тим, тертя може й шкідливий ефект. Так, воно провокує знос деталей механізмів, що стикаються, додаткова витрата палива для транспортних засобів. Засобом протистояння цьому є різні мастила (повітряні або рідинні подушки). Ще одним ефективним способом вважається заміна ковзання коченням.

Основні розрахункові формули визначення сили тертя

Розрахункова формула сили тертя при ковзанні виглядатиме так:

$m$-коефіцієнт пропорційності (тертя ковзання),
$Р$ - сила вертикального (нормального) тиску.

Сила тертя ковзання представляє одну з керуючих рухом сил, а її формулу записують із застосуванням сили реакції опори. На основі дії третього закону Ньютона, сили нормального тиску, а також реакції опори виявляються рівними за величиною та протилежними у напрямку:

Перед визначенням сили тертя, формула якої записуватиметься так: $F=mN$, визначається сила реакції.

Зауваження 2

Коефіцієнт опору при процесі ковзання вводять експериментально для поверхонь, що труться, при цьому він буде залежним від матеріалу і якості обробки.

Максимальна сила тертя спокою визначається подібно до сили тертя ковзання. Це відіграє важливе значення для вирішення завдань щодо визначення сили рушійного опору. Можна навести приклад із книгою, що пересувається притиснутою до неї рукою. Так, ковзання цієї книги здійснюватиметься під впливом сили опору спокою між книгою та рукою. При цьому величина опору залежатиме від показника сили вертикального тиску на книгу.

Цікавим буде факт пропорційності сили тертя квадрату відповідної швидкості, а її формула стане видозмінюватися, залежно від швидкості переміщення тіл, що взаємодіють. До такої сили можна віднести силу в'язкого опору рідини.

Залежно від швидкості переміщення, силу опору визначатиме швидкість руху, форма тіла, що переміщається або в'язкість рідини. Рух у маслі і воді однієї й тієї тіла супроводжує різне за величиною опір. Для незначних швидкостей воно має такий вигляд:

$k$ – коефіцієнт пропорційності, що залежить від лінійних розмірів тіла та властивостей середовища,
$v$ - Швидкість тіла.

Кожному відомо, як важко пересувати важкі предмети будь-якої поверхні. Це пов'язано з тим, що поверхня твердого тіла не є ідеально гладкою і містить безліч зазубрин (вони мають різні розміри, які зменшуються при шліфуванні). При дотику двох тіл відбувається зчеплення зазубрин. Нехай до одного з тіл прикладена невелика сила (F), спрямована по дотичній до поверхонь, що стикаються. Під дією цієї сили зазубрини деформуватимуться (вигинаються). Тому з'явиться сила пружності, спрямована вздовж поверхонь, що стикаються. Сила пружності, що діє на тіло, до якого прикладена сила F, компенсує її і тіло залишиться у спокої.

Сила тертя спокою – сила, що виникає на межі дотичних тіл за відсутності їх відносного руху.

Сила тертя спокою спрямована по дотичній до поверхні тіл, що стикаються (рис. 10) у бік, протилежну силі F, і дорівнює їй за величиною: Fтр = - F.

При збільшенні модуля сили F вигин зазубрин, що зачепилися, буде зростати і, зрештою, вони почнуть ламатися і тіло почне рухатися.

Сила тертя ковзання – це сила, що виникає на межі дотичних тіл при їх відносному русі.

Вектор сили тертя ковзання спрямований протилежно вектору швидкості руху тіла щодо поверхні, якою воно ковзає.

Тіло, що ковзає по твердій поверхні, притискається до неї силою тяжкості Р, спрямованої нормалі. В результаті цього поверхня прогинається і з'являється сила пружності N (сила нормального тиску або реакція опори), яка компенсує силу P (N = - P).

Чим більша сила N, тим глибше зчеплення зазубрин і важче їх зламати. Досвід показує, що модуль сили тертя ковзання пропорційний силі нормального тиску:

Безрозмірний коефіцієнт називається коефіцієнтом тертя ковзання. Він залежить від матеріалів дотичних поверхонь і ступеня їх шліфування. Наприклад, при пересуванні на лижах коефіцієнт тертя залежить від якості мастила (сучасні дорогі мастила), поверхні лижні (м'яка, сипуча, ущільнена, заледеніла) тим чи іншим станом снігу в залежності від температури та вологості повітря та ін. Велика кількість змінних факторів робить сам коефіцієнт непостійним. Якщо коефіцієнт тертя лежить не більше 0,045 – 0, 055 ковзання вважається хорошим.

У таблиці наведено значення коефіцієнта тертя ковзання для різних дотичних тіл.

Коефіцієнти тертя ковзання для різних випадків

Роль сили тертя у часто позитивна. Саме завдяки цій силі можливе пересування людини, тварин та наземного транспорту. Так, під час ходьби людина, напружуючи м'язи опорної ноги, відштовхується від землі, намагаючись зрушити підошву назад. Цьому перешкоджає сила тертя спокою спрямована у зворотний бік – вперед (рис. 11).

Понад 300 років тому. Питання не найскладніше, але для його розуміння потрібно трохи уваги та терпіння.

Вивченню сили тертя присвячено спеціальний розділ механіки – так звана механіка фрикційної взаємодії (або – трибологія).

Сила тертя – це сила, з якою тіла, що стикаються та переміщуються один щодо одного, взаємодіють між собою. Саме сила тертя перешкоджає вільному переміщенню тіл, що стикаються.

Типи тертя та сили тертя

Звідки взагалі виникає сила тертя спокою?

Якщо розглянути поверхню підлоги та ніжок шафи в мікроскоп, ми виявимо множинні мікроскопічні горбики неймовірних форм.

Коли тіла спочивають одне на одному, відбувається зачеплення горбків один за одного, через що тіла залишаються в знерухомленому стані.

Вплив на одне з тіл або на обидва тіла одразу для їхнього переміщення один щодо одного призведе до деформації горбків, що викличе електромагнітне відштовхування молекул, що лежить в основі сили тертя спокою.

Якщо фізичні зусилля прикладати плавно, до деякого критичного моменту сила тертя спокою дорівнюватиме модулю силі, з якою ми намагаємося зрушити шафу з місця.

Сила тертя ковзання

У момент, коли шафа таки зрушить з місця сила, сила тертя спокою досягне свого максимального значення.

У цей момент відбувається руйнування горбків і, як наслідок, шафа починає ковзати.

Фото 1. Для зменшення сили тертя ковзання використовуються колеса та інші пристрої

Виникає новий тип сили тертя. сила тертя ковзання. Ця сила виникає при взаємодії поверхонь, що ковзають один по одному.

Ця сила проявляється в момент фізичного переміщення (ковзання) ніжок шафи по підлозі або при ковзанні ковзана хокеїста або фігуриста по поверхні.

Якщо перевести те, що відбувається на "горбків", при ковзанні спостерігається розрив зв'язків між молекулами, зосередженими в різних горбках.

Коли об'єкти нерухомі, тобто коли діє сила тертя спокою, таких розривів не відбувається.

«Модель горбків» умовна. Вона вигадана для викладу складних речей простою мовою.

Ті ж процеси можна пояснити глибшими науковими термінами, розуміння яких вимагатиме від читача спеціальної підготовки.

Найпростіші фізичні закони, пов'язані з силою тертя

Відповідь питанням, що таке сила тертя, можна одержати як шляхом вивчення теоретичних положень, а й вирішуючи практичні завдання.

Для вирішення завдань, пов'язаних із обчисленням значень сили тертя, знадобляться деякі наукові факти, що характеризують силу тертя.

Наприклад, вектор сили тертя ковзання, прикладеної до тіла з боку ковзної поверхні, завжди спрямований у протилежний бік від напрямку вектора швидкості руху об'єкта.

Якщо зміниться напрямок швидкості, відбудеться зміна та напрямки сили тертя ковзання. Залежність сили тертя від швидкості – важлива відмінна риса, властива цій силі (якою немає, наприклад, сили тяжіння чи сили пружності).

Для найпростішої моделі сухого тертя характерна дія наступних законів:

. Сила тертя ковзання дорівнює максимальній величині сили тертя спокою.

. p align="justify"> Коефіцієнт тертя не залежить ні від площі взаємодіючих поверхонь, ні від швидкості руху взаємодіючих об'єктів один щодо одного.

. Є прямо пропорційний зв'язок між силою реакції опори та абсолютною величиною сили тертя ковзання, що розраховується за формулою: f = µN.

Коефіцієнт пропорційності µ називається коефіцієнтом тертя.

Вченими-фізиками розраховано коефіцієнти тертя для десятків тисяч пар матеріалів.

Наприклад, коефіцієнт тертя спокоюдля пари «гума – сухий асфальт» дорівнює 0,95, а коефіцієнт тертя ковзаннядля цієї пари варіюється в межах від 0,5 до 0,8.

Змінюючи властивості взаємодіючих об'єктів, можна проводити величину сили тертя, що виникає за її взаємодії.

Наприклад, вдосконалення зовнішніх форм гоночних автомобілів або малюнка протекторів шин, що використовуються, дозволяє збільшувати їх швидкість за рахунок зменшення сили тертя ковзання.

Тертя виникає при безпосередньому зіткненні тіл, перешкоджаючи їх відносному руху, і завжди спрямована вздовж дотику поверхні.

Сили тертя мають електромагнітну природу, як і сил пружності. Тертя між поверхнями двох твердих тіл називають сухим тертям. Тертя між твердим тілом і рідким або газоподібним середовищем називають в'язким тертям.

Розрізняють тертя спокою, тертя ковзанняі тертя кочення.

Тертя спокою- З'являється не тільки при ковзанні однієї поверхні по іншій, але і при спробах викликати це ковзання. Тертя спокою утримує від зісковзування вантажі, що перебувають на рухомій стрічці транспортера, утримує вбиті в дошку цвяхи і т.д.

Силою тертя спокою називають силу, що перешкоджає виникненню руху одного тіла щодо іншого, завжди спрямовану проти сили, прикладеної ззовні паралельно дотику поверхні, що прагне зрушити предмет з місця.

Чим більша сила, яка прагне зрушити тіло з місця, тим більша сила тертя спокою. Проте, для будь-яких двох тіл, що стикаються, вона має деяке максимальне значення. (F тр.п.) max, Більше якого вона бути не може, і яка не залежить від площі дотику поверхонь:

(F тр.п.) max = μ п N,

де μ п- Коефіцієнт тертя спокою, N- Сила реакції опори.

Максимальна сила тертя спокою залежить від матеріалів тіл і від якості обробки поверхонь, що стикаються.

Тертя ковзання. докладемо до тіла силу, що перевищує максимальну силу тертя спокою - тіло зрушить з місця і почне рухатися. Тертя спокою зміниться тертям ковзання.

Сила тертя ковзання також пропорційна силі нормального тиску та силі реакції опори:

F тр = μN.

Тертя кочення. Якщо тіло не ковзає по поверхні іншого тіла, а, подібно до колеса, котиться, то тертя, що виникає в місці їх контакту, називають тертям кочення. Коли колесо котиться по полотну дороги, воно весь час втискається в нього, тому перед ним постійно виявляється горбок, яких необхідно подолати. Цим і обумовлено тертя кочення. Тертя кочення тим менше, чим твердіша дорога.

Сила тертя кочення також пропорційна силі реакції опори:

F тр.кач = μ кач N,

де μ кач- Коефіцієнт тертя кочення.

Оскільки μ кач<< μ , При однакових навантаженнях сила тертя кочення набагато менше сили тертя ковзання.

Причинами виникнення сили тертя є шорсткість поверхонь тіл, що стикаються, і міжмолекулярне тяжіння в місцях контакту тертьових тіл. У першому випадку поверхні, що здаються гладкими, насправді мають мікроскопічні нерівності, які при ковзанні зачіплюються один за одного і заважають руху. У другому випадку тяжіння проявляється навіть при добре відполірованих поверхнях.

На тверде тіло, що рухається в рідині або газі, діє сила опору середовища, спрямована проти швидкості тіла щодо середовища та гальмує рух.

Сила опору середовища з'являється лише під час руху тіла у цьому середовищі. Тут немає нічого подібного до сили тертя спокою. Навпаки, предмети у воді зрушувати набагато легше, ніж на твердій поверхні.