Автор статьи

Статью подготовили специалисты образовательного сервиса Zaochnik.

Сила трения

Содержание:

Что такое сила трения

Тела взаимодействуют друг с другом по-разному. Один из видов взаимодействия  - трение. Прежде чем разбираться с тонкостями сухого и вязкого трения, ответим на два вопроса. Что такое сила трения, и когда она возникает? 

Что такое сила трения?

Сила трения - сила, возникающая при соприкосновении тел и препятствующая их относительному движению.

Трение возникает вследствие  взаимодействия между атомами и молекулами тел, когда они соприкасаются друг с другом.

Природа силы трения - электромагнитная.

Как и для любого другого взаимодействия, для трения справедлив третий закон Ньютона. Если на одно из двух взаимодействующих тел действует сила трения, то такая же по модулю сила действует на другое тело в противоположном направлении. 

Сила трения покоя и сила трения скольжения

Различают сухое и вязкое трение, силу трения покоя, силу трения скольжения, силу трения качения.

Сухое трение - это трение, которое возникает между твердыми телами при отсутствии между ними жидкой или газообразной прослойки. Силы трения направлена по касательной к соприкасающимся поверхностям.

Представим, что на тело, например, брусок, лежащий на столе, действует некоторая внешняя сила. Эта сила стремится сдвинуть брусок с места. Пока тела покоятся, на брусок действуют сила трения покоя и, собственно, внешняя сила. Сила трения покоя равна внешней силе и уравновешивает ее.

Когда внешняя сила превышает некоторое предельное значение Fтр. max, брусок сдвигается с места. На него так же действует сила трения, но это уже не сила трения покоя, а сила трения скольжения. Сила трения скольжения направлена в сторону, противоположную движению, и зависит от скорости движения тела.

Сила трения покоя и сила трения скольжения

При решении физических задач силу трения скольжения часто принимают равной максимальной силе трения покоя, а зависимостью от силы трения от относительной скорости движения тел пренебрегают. 

Сила трения покоя и сила трения скольжения

На рисунке выше показаны реальная и идеализированная характеристики сухого трения. Как видим, на самом деле сила трения скольжения меняется в зависимости от скорости, однако изменения не столь велики, чтобы ими нельзя было пренебречь.

Сила трения пропорциональна силе нормальной реакции опоры.

Fтр=Fтр. max=μN.

Что такое коэффициент трения скольжения?

μ - коэффициент пропорциональности, который называется коэффициентом трения скольжения. Он зависит от материалов соприкосающихся тел и их свойств. Коэффициент трения скольжения - безразмерная величина, не превышающая единицы.

Сила трения покоя и сила трения скольжения

Силы трения качения возникают при качении тел. Обычно при решении задач ими пренебрегают. 

Вязкое трение в жидкостях и газах

Вязкое трение возникает при движении тел в жидкостях и газах. Сила вязкого трения также направлена в сторону, противоположную движению тела, но по величине гораздо меньше силы трения скольжения. Трение покоя отсутствует при вязком трении.

Расчет силы вязкого трения более сложен, нежели расчет силы трения скольжения. При малых скоростях движения тела в жидкоси сила вязкого трения пропорциональна скорости тела, а при больших скоростях - квадрату скорости. Коэффициенты пропорциональности при этом зависят от формы тел, также необходимо учитывать свойства самой среды, в которой происходит движение. 

Например, силы вязкого трения в воде и масле будут отличаться, так как эти жидкости имеют различные вязкости. 

Навигация по статьям

Выполненные работы по физике
  • Физика

    выполнить задания

    • Вид работы:

      Контрольная работа

    • Выполнена:

      29 июня 2024 г.

    • Стоимость:

      900 руб

    Заказать такую же работу
  • Физика

    Вариант и вариант

    • Вид работы:

      Контрольная работа

    • Выполнена:

      24 июня 2024 г.

    • Стоимость:

      16 400 руб

    Заказать такую же работу
  • Физика

    Определение коэффициента внутреннего трения жидкости методом Пуазейля

    • Вид работы:

      Лабораторная работа

    • Выполнена:

      20 июня 2024 г.

    • Стоимость:

      4 000 руб

    Заказать такую же работу
  • Физика

    модели атома опыт Резерфорда

    • Вид работы:

      Проектная работа

    • Выполнена:

      18 июня 2024 г.

    • Стоимость:

      1 800 руб

    Заказать такую же работу
  • Физика

    Дистанционный экзамен

    • Вид работы:

      Дистанционный экзамен

    • Выполнена:

      17 июня 2024 г.

    • Стоимость:

      11 200 руб

    Заказать такую же работу
  • Физика

    Определение линейных величин и углов

    • Вид работы:

      Лабораторная работа

    • Выполнена:

      16 июня 2024 г.

    • Стоимость:

      4 200 руб

    Заказать такую же работу