Сила тертя ковзання

Яка сила гальмує брусок? Штовхніть брусок, що лежить на столі. В результаті поштовху він придбає деяку швидкість, але при русі по столу його швидкість буде зменшуватися і врешті-решт брусок зупиниться.

Яка ж невидима сила гальмує брусок? Це сила тертя ковзання.

Сили тертя ковзання виникають між дотичними тілами, коли вони рухаються один щодо одного.

Через що виникають сили тертя ковзання? На поверхнях твердих тіл є невеликі нерівності – виступи і западини. Коли ці тіла рухаються один щодо одного, нерівності одного тіла зачіпляються за нерівності іншого. Схематично це зображено на рис. 17.1.

Чим більш гладкі поверхні дотичних тіл, тим менше сили тертя ковзання. Тому, щоб зменшити сили тертя ковзання, поверхні тіл полірують або шліфують.

Будемо за допомогою динамометра тягнути брусок вздовж столу з постійною швидкістю. На рис. 17.2, а зображені діють на брусок сили.

Сила тяжіння Fт і сила нормальної реакції N врівноважують один одного і тому рівні по модулю. Оскільки брусок рухається з постійною швидкістю, сила пружності пружини динамометра Т врівноважує силу тертя ковзання Fтр. Тому динамометр показує, чому дорівнює модуль сили тертя ковзання.

Нагадаємо, що силою нормальної реакції називають силу, з якою опора тисне на тіло. Ця сила перпендикулярна поверхні опори (див. §15. Сила пружності. Вага).

Повторимо досвід, поклавши на брусок другий такий же. Сила нормальної реакції N збільшилася в 2 рази, тому що тепер вона врівноважує силу тяжіння, що діє на два бруска. Ми побачимо, що сила тертя ковзання збільшилася теж в два рази (рис. 17.2, б).

Значить, можна припустити, що модуль сили тертя ковзання Fтр пропорційний модулю сили нормальної реакції N.

Досліди з кількома брусками підтверджують це припущення.

Таким чином, можна записати:

Fтр = ?N.

Коефіцієнт пропорційності ? називають коефіцієнтом тертя.

Коефіцієнт тертя вимірюють на досвіді. Один з таких дослідів ви будете проводити, виконуючи лабораторну роботу №8.

Посилання на основну публікацію