Сила тертя

Два найголовніших винаходи колесо й добування вогню пов язані саме із прагненням зменшити й збільшити ефекти тертя. Сила тертя ковзання це сила, що виникає при ковзанні одного тіла по поверхні іншого тіла. Сила тертя ковзання завжди спрямована проти напрямку руху тіла, до якого вона прикладена.

Сила тертя спокою виникає при спробі зрушити одне з дотичних тіл щодо іншого й тому перешкоджає руху тіл одне щодо одного. Сила тертя спокою не може перевищувати « граничну » величину, що називається максимальною силою тертя спокою. Максимальна сила тертя спокою трохи більше сили тертя ковзання, однак у багатьох задачах для спрощення ці сили вважають рівними. Сила тертя спокою може набувати значень від нуля до F тер.спок. max. Незважаючи на свою назву, сила тертя спокою часто приводить тіла в рух.

Тертя кочення завжди буде менше тертя ковзання. Звичайне тертя кочення тим менше, чим твердіші поверхні дотичних тіл.

Подвоїмо силу ваги (і силу нормального тиску). При цьому сила тертя ковзання збільшилася також у два рази. Це наводить на думку, що модуль сили тертя ковзання F тер пропорційний модулю сили нормального тиску N. Сила пружності з боку пружини врівноважує силу тертя ковзання F, тому за показниками динамометра можна визначити модуль сили тертя ковзання

Коефіцієнт пропорційності μ називається коефіцієнтом тертя ковзання. Він визначається матеріалом дотичних поверхонь та якістю їх обробки. Коефіцієнт тертя визначається експериментально. МатеріалиКоефіцієнт тертя Сталь по льоду0,02 Сталь по сталі0,20 Дерево по дереву0,25 Шкіра по чавуну0,56 Гума по бетону0,75

Сила тертя спокою виникає з двох причин. б) Якщо обидві поверхні ретельно відшліфовані, при зіткненні поверхонь виникають сили міжмолекулярного притягання. Це може призвести навіть до прилипання поверхонь. а) На шорсткуватих поверхнях існують нерівності. При спробі зрушити одне тіло відносно іншого ці нерівності зачіпаються одна за одну, у результаті чого виникають сили, подібні до сил пружності.

Оскільки тертя насправді існує не тільки для того, щоб додавати нам турбот і роботи; воно так само рятує нас від чималих турбот і часто полегшує нашу працю.

Питання 1. Коли виникає сила тертя ковзання? Як вона спрямована? 2. У чому полягають причини виникнення сили тертя ковзання? 3. Коли виникає сила тертя спокою? Як вона спрямована? 4. Яка головна особливість сили тертя кочення? Де і як використовують цю особливість? 5. Які ви знаєте способи збільшення й зменшення сили тертя? Наведіть приклади використання цих способів.

Задачі 1. Брусок масою 2 кг тягнуть по горизонтальному столу, прикладаючи горизонтальну силу 6Н. При цьому брусок рухається з постійною швидкістю. Який коефіцієнт тертя між бруском і столом?

Розв язок Позначимо масу бруска m, а силу, з якою тягнуть брусок, З формули випливає, що Оскільки брусок рухається з постійною швидкістю, сила тертя врівноважує силу, з якою тягнуть брусок, тобто дорівнює їй за модулем: Сила нормального тиску для бруска, що перебуває на горизонтальному столі, урівноважує силу ваги й тому теж дорівнює їй за модулем: N =mg. Отже, Перевіривши одиниці величин, підставляємо числові дані й одержуємо:

2. Брусок тягнуть по столу, прикладаючи горизонтальну силу 1Н. Яка маса бруска, якщо він рухається рівномірно й коефіцієнт тертя між бруском і столом дорівнює 0,2? 3. Для того щоб рівномірно рухати книгу по столу, необхідно прикласти горизонтальну силу 2 Н. Визначте коефіцієнт тертя ковзання між книгою й столом, якщо маса книги 1 кг.

Поміркуй 1. Чому не розвязуються шнурки на черевиках? 2. Що змінюється зі збільшенням ваги автомобіля: сила тертя чи коефіцієнт тертя? 3. Чому головку сиру легше розрізати на шматки міцною ниткою, ніж ножем? 4. З якою метою гімнасти перед виступом натирають долоні рук спеціальною речовиною, що збільшує коефіцієнт тертя між долонями та перекладиною тальком?

Домашнє завдання 1. § 14. вправа 14 1, 2, (5, 6)