Конспекты лекций по физике. Лукс Р.К. - 15 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

15
Основные уравнения динамики поступательного и вращательного движений можно
записать, используя следующие формулы:
поступательное движение вращательное движение
Fam
,
M
J
,
,F
dt
pd
.M
dt
Ld
3.4. Силы трения. Статическое и кинематическое трение
Всякое движущееся тело встречает сопротивление своему движению со стороны
окружающей его среды и других тел, с которыми оно соприкасается. На любое движущееся
тело действуют силы трения. Природа этих сил может быть различной, но в результате их
действия всегда происходит превращение механической энергии во внутреннюю энергию
трущихся тел, т. е. в энергию теплового движения их частиц.
Остановимся на классификации сил трения. Внутренним трением (вязкостью)
называют явление, которое состоит в возникновении касательных сил, препятствующих
перемещению частей одного и того же тела по отношению друг к другу (например, трение в
жидкостях и газах).
Внешним трением называют явление, заключающееся в возникновении в местах
контакта двух соприкасающихся твердых тел касательных сил, которые препятствуют
относительному перемещению этих тел. Различают два вида внешнего трения: статическое и
кинематическое.
Статическое трение
Если к телу, лежащему на горизонтальной плоскости
(рис. 3.4), приложить малую силу
F
, направленную по
касательной, то оно будет оставаться в покое, так как силу
F
будет уравновешивать сила статического трения,
действующая на тело со стороны опоры. При увеличении
силы
F
сила статического трения также будет возрастать. Из опыта известно, что сила
статического трения может увеличиваться лишь до некоторого предельного значения
0
F
:
при
F > F
0
, тело приходит в движение. Г. Амонтон и Ш. Кулон
опытным путем установили следующий
закон статического трения: предельное значение F0
силы статического трения прямо пропорционально величине N силы нормального
давления тела на опору, т. е.
F
0
= f
0
N . (3.11)
Безразмерный коэффициент пропорциональности f
0
называют коэффициентом
статического трения. Он, как показывает опыт, зависит от материала и состояния
поверхностей соприкосновения тел.
Кинематическое трение
Закон Амонтона – Кулона для трения скольжения можно выразить формулой:
F
ск
= f ' N,
(3.12)
где
f ' – коэффициент трения скольжения, а N – сила нормального давления. Коэффициент
трения скольжения зависит от материала тел и состояния соприкасающихся поверхностей. Он
также несколько зависит от скорости движения. При малых скоростях
f ' ≈ f
0
.
Остановимся на причинах, вызывающих трение скольжения. Во время движения одного
тела относительно другого происходит разрушение зацепившихся друг за друга выступов,
шероховатостей на соприкасающихся поверхностях. До тех пор, пока внешняя сила
F меньше
Рис. 3.4

Страницы