Савченко Оливер Яковлевич, д

Савченко Оливер Яковлевич, д.ф.-м.н, профессор.
Сила трения.
Сила трения обусловлена взаимодействием атомов, находящихся на поверхностях
тел. Детальное описание таких взаимодействий практически невозможно. Но такое
описание и не нужно. Экспериментально закономерности, описывающие трение
установил еще в 1781 году Ш. Кулон (1736-1806). Согласно Кулону величина силы трения
скольжения не зависит от площади соприкосновения взаимодействующих тел и
пропорциональна силе нормального давления: F  N . Здесь введен безразмерный
коэффициент трения  , зависящий от материалов, из которых сделаны тела и весьма
существенно от состояния поверхностей (качества шлифовки, степени загрязнения). Сила
трения скольжения направлена против относительной скорости проскальзывания.
Характерным свойством сухого трения является то, сила может быть
отлична от нуля и при отсутствии проскальзывания. При малых силах тело может не
сдвинуться с места из-за силы трения. В этом случае говорят о силе трения покоя.
Максимум силы трения покоя также пропорционален силе нормального давления. Иными
словами, сила трения меньше или равна произведению коэффициента трения на силу
нормального давления: F  N . Вообще говоря, коэффициент  , стоящий в последней
формуле несколько больше, чем для скользящего тела. Сдвинуть тело трудней, чем
двигать, Но в большинстве случаев этим отличием можно пренебречь.
Также есть некоторая слабая зависимость коэффициента трения скольжения от
скорости, но и этим обстоятельством почти всегда можно пренебречь.
Наклонная плоскость.
Классическая задача о скатывании тела с наклонной плоскости.
Пример. На гладкой горизонтальной поверхности находится брусок массы M , на
котором, лежит тело массы m . Коэффициент трения между бруском и телом  . На
брусок действует постоянная горизонтальная сила F .Найти ускорения тел.
Почему автомобиль едет?
Обсуждается главная роль трения при разгоне, торможении и повороте автомобиля
или велосипеда.
Трение в жидкостях.
При движении тел в жидкостях или газах также возникает сила, препятствующая
движению. Ее происхождение связано как с возникновением в среде разности давлений,
так и с «трением» слоев среды, вовлеченных в движение - вязкостью. Подробнее этот
вопрос рассматривается в других разделах физики.
В отличие от сухого трения в жидкостях нет трения покоя: при нулевой скорости
трение равно нулю. При движении возникает сила, направленная против скорости. При
малых скоростях эта сила линейно зависит от скорости. Но эта зависимость имеет весьма
узкую область применения. При возросшей, но все еще малой скорости, сила,
оказывается, приблизительно пропорциональна квадрату скорости. Коэффициент
пропорциональности определяется параметрами тела и среды.
Из-за трения, растущего с ростом скорости, при падении с большой высоты
довольно быстро устанавливается постоянная скорость. Так, для парашютиста при
затяжном прыжке она составляет около 50 м/с. Раскрытие парашюта резко увеличивает
силу сопротивления и установившаяся скорость уменьшается приблизительно до 5 м/с.