Что такое сухое трение?
Если тела соприкасаются, то между ними могут возникнуть силы трения.
Обычно их называют силы сухого трения.
Когда говорят о силах сухого трения, то обычно рассматривают силы трения покоя и силы трения скольжения.
Трение покоя
Тело лежит на столе, на тело действует сила F, но тело остаётся в покое. Со стороны стола на тело действует сила трения покоя Fтр. Тело давит на стол с силой p. По 3-му закону Ньютона стол действует на тело с силой N, которая равна по величине силе p, но направлена противоположно.
Часто силу трения изображают вектором вдоль линии соприкосновения тел, такой рисунок равнозначен.
При изменении величины и/или направления силы F сила трения покоя Fтр изменится соответственно, чтобы оставаться равной силе F по величине и быть противоположной по направлению.
Изменяется сила трения покоя от нуля до своей максимальной величины. Если увеличивать силу F, то при некотором её значении тело сдвинется с места, в момент начала движения сила трения покоя и примет своё максимальное значение. Когда говорят о силе трения покоя, то обычно имеют ввиду её максимальное значение.
Сила трения покоя пропорциональна силе нормального давления тела на поверхность стола:
здесь k – коэффициент трения.
Чем сильнее тело прижато к поверхности, тем больше сила трения покоя. Например, если на данное тело поставить дополнительный груз, то давление тела на опору увеличится, а с ним увеличится и сила трения покоя.
Увеличение площади соприкосновения тел не влияет на наибольшее значение силы трения покоя.
Трение скольжения
Если под действием внешней силы F тело начинает равномерно двигаться, то сила F будет равна по величине силе трения скольжения, при этом сила трения скольжения Fтр будет направлена в противоположную по отношению к силе F сторону.
Сила трения скольжения отличается от наибольшей силы трения покоя, она немного меньше. Но обычно этим пренебрегают и считают, что сила трения скольжения равна наибольшей силе трения покоя.
С увеличением скорости сила трения скольжения слегка изменяется, обычно это обстоятельство не учитывают и считают силу трения скольжения постоянной при любых скоростях.
Подобно силе трения покоя сила трения скольжения пропорциональна нормальному давлению.
Сила трения скольжения не зависит от размеров площади соприкосновения.
Направлена сила трения скольжения всегда противоположно скорости.
В расчетах трение сольжения Fтр получают по формуле, которая применяется и для силы трения покоя: