Механика. Колебания и волны. Молекулярная физика. Весничева Г.А - 69 стр.

UptoLike

Рубрика: 

69
нормалью к поверхности может принимать значения в промежутке от
нуля до максимального, обусловленного законом Амонтона – Кулона.
Сила трения качения возникает из-
за деформации материалов поверхнос-
тей катящегося тела и опоры, а также
из-за разрыва временно образующихся
молекулярных связей в месте контакта.
Рассмотрим лишь первую из названных
причин, поскольку вторая существенна
только при очень хорошей полировке
тел. При качении цилиндра или шара по
плоской поверхности в месте контакта
и перед ним возникает деформация ка-
тящегося тела и опоры. Тело оказывается в ямке (рис. 8.2) и вынуждено
все время из нее выкатываться. Из-за этого точка приложения силы реак-
ции опоры Q смещается немного вперед по ходу движения, а линия дей-
ствия этой силы отклоняется немного назад. Нормальная составляющая
силы Q есть сила упругости (Q
n
= N), а тангенциальная – сила трения
качения (Q
τ
= F
тр
). Для силы трения
качения справедлив приближенный
закон Кулона:
тр
.
fN
F
R
=
(8.2).
В этом выражении R – радиус
катящегося тела, а f – коэффициент
трения качения, имеющий размер-
ность длины. Понятно, что для мяг-
ких веществ коэффициент трения
качения больше, чем для твердых.
Для определения коэффициента
трения качения в настоящей работе
используется наклонный маятник
(рис. 8.3). Он представляет собой
шар, подвешенный на нити и каса-
ющийся исследуемой плоской по-
верхности. При наклоне маятника,
Рис. 8.3. Силы, возникающие
при отклонении маятника
T
mg
α
F
p
β
N
Рис. 8.2. Возникновение
силы трения качения
Q
V
F
тр
N