2.5. Сила трения

[latexpage]Рассмотрим эксперимент. 

Этот опыт наглядно демонстрирует существование силы называемой силой трения. Силой трения называют силу препятствующую движению и действующую между поверхностями соприкасающихся тел. Сила трения обязана своим появлением неровностям, которые имеются на поверхности любого тела. При движении эти неровности цепляются друг за друга, тем самым оказывая сопротивление движению. Однако, даже если поверхности тел будут очень гладкими, например, если попытаться протащить один лист стекла по другому, то мы также испытаем значительное сопротивление. То есть в этом случае также действуют силы трения. В данном случае, они появляются благодаря силам межмолекулярного взаимодействия между молекулами соприкасающихся тел. 

Вернемся к нашему опыту. Брусок не сразу приходит в движение. Сначала требуется приложить к нему некоторую силу. Получается, что сила трения действует с того момента как мы начинаем прикладывать силу, причем нам приходится увеличивать силу, пока брусок не сдвинется. Эта сила называется силой трения покоя. При движении бруска на него по-прежнему действует сила трения, но теперь уже внешняя сила постоянна, а значит и постоянная сила трения. Этот вид силы трения называется силой трения скольжения. При действии на брусок внешняя сила уравновешивается силой трения. Причем сила трения покоя возрастает от нуля до некоторого максимального значения, которое превышает силу трения скольжения. Однако при решении задач мы полагаем, что максимальная сила трения покоя равна силе трения скольжения.

Рассмотрим теперь отчего зависит сила трения.

Итак, сила трения зависит от величины нормального давления, а также от характера соприкасающихся поверхностей. Величина характеризующая качество обработки и материал трущихся поверхностей называется коэффициентом трения и обозначается буквой греческого алфавита — $\mu$ (мю). Модуль же силы трения скольжения может быть найден по формуле

$F_{\tau \rho } =\mu N$.

И рассмотрим, наконец, вопрос направления силы трения. Несложно показать, что сила трения направлена в сторону противоположную движению тела и параллельна соприкасающимся поверхностям. Графически, ситуацию описанную в опыте можно изобразить следующим образом.