§ 19 Сила трения
В повседневных условиях никакое тело не способно двигаться бесконечно долго, потому что при контакте поверхностей возникает сила трения — сила, препятствующая началу или продолжению движения.
Существует три основных разновидности трения:
- трение покоя — действует, пока тело ещё не сдвинулось с места;
- трение скольжения — возникает, когда тело движется, скользя по поверхности;
- трение качения — появляется при катании тел (например, колёс).
Трение покоя
Трение покоя удерживает тело от начала движения. Эта сила может изменяться от нулевого значения до некоторого максимума. Максимальная сила трения покоя определяется формулой:
Fтр.п^max = μ · N
где
μ — коэффициент трения,
N — сила реакции опоры.
Если внешняя сила становится больше максимальной силы трения покоя, тело начинает двигаться. В этот момент начинает действовать сила трения скольжения, направленная всегда противоположно движению. Её величина обычно немного меньше максимального трения покоя.
Чтобы уменьшить трение, применяют смазку. Чтобы, наоборот, увеличить трение, поверхность делают более шероховатой или рельефной (например, протектор шин или подошва обуви).
Трение качения
Трение качения значительно слабее трения скольжения. Поэтому подшипники, ролики и колёса позволяют существенно облегчить движение.
Таким образом, сила трения может как мешать движению (например, при скольжении), так и способствовать ему — без трения невозможно было бы ходить, управлять автомобилем или удерживать равновесие.