Главная › Новости

Трение скольжения и трение качения

Опубликовано: 05.12.2017

Сравнение силы трения покоя, скольжения и качения

П.Ф.Севрюков,

СКрИПКРО, г. Ставрополь

Если к твёрдому телу, покоящемуся на шероховатой горизонтальной поверхности, приложить горизонтальную силу F , то действие этой силы вызовет появление силы сцепления F cц = – F , представляющей собой силу противодействия смещению тела со стороны поверхности. Благодаря сцеплению тело остаётся в покое при изменении модуля силы F от нуля до некоторого значения Fmax. Это означает, что модуль силы сцепления тоже изменяется от нуля до Fсц max в момент начала движения. Как показывает опыт, | Fmax| пропорционален модулю силы нормального давления | N | со стороны плоскости: Fmax = fсц • N. Коэффициент fсц является безразмерной величиной и называется коэффициентом сцепления. Этот коэффициент зависит от физических свойств соприкасающихся поверхностей и определяется экспериментально. Его величина для материалов, используемых в технике, обычно меньше единицы. Таким образом, всегда выполняется условие а направление силы сцепления противоположно направлению того движения, которое возникло бы под действием приложенных сил при отсутствии сцепления.

При скольжении тела по шероховатой поверхности к нему приложена сила трения скольжения. Направление этой силы, противодействующей скольжению, противоположно вектору скорости тела. Модуль силы трения скольжения пропорционален модулю силы нормального давления N: Fск = fск • N. Коэффициент пропорциональности fск называется коэффициентом трения скольжения и определяется опытным путём. Этот коэффициент является также безразмерной величиной и зависит от материалов, состояния и свойств трущихся поверхностей (так, коэффициент трения скольжения между двумя деревянными брусками зависит от того, вдоль или поперёк волокна эти бруски перемещаются относительно друг друга; существенно облегчает скольжение наличие смазки, но при этом уже нельзя говорить о скольжении одного тела по другому), а также от давления и скорости относительного движения тела. Экспериментально установлено, что fск < fсц.

§ 7.2. Трение качения