ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Силы трения скольжения и их основные свойства из "Курс теоретической механики. Т.1 " В предыдущих параграфах мы рассмотрели свойства внутренних сил. Теперь мы возвратимся к рассмотрению свойств реакций. [c.244] Как уже отмечалось в 134, реакцию поверхности связи можно разложить на касательную составляющую Кг и нормальную составляющую К . Экспериментально было установлено, что эти составляющие существенно отличаются своими свойствами. Нормальная составляющая К в ряде случаев может быть определена совершенно независимо от физических свойств поверхностей тела и связи. [c.244] Наоборот, касательная составляющая реакции Кг существенно зависит от физического состояния поверхностей тела и связи, а именно от свойств их материала, обработки поверхностей, шероховатости и т. д. Эта составляющая реакции, как уже отмечалось, называется силой трения. Нормальную составляющую реакции сокращенно будем называть реакцией связи. Последний термин, конечно, имеет условный смысл. [c.244] Силы трения возникают не только между поверхностями твердых тел при их взаимном безотрывном движении, но и между частицами жидкостей и газов при их внутренних взаимодействиях и при их взаимодействиях с поверхностями твердых тел. [c.244] В зависимости от взаимных движений трение между твердыми телами бывает трех видов. В тех случаях, когда относительная скорость точек касания поверхностей тел, находящихся между собой в контакте, не равна нулю, возникает трение скольжения, или трение первого рода. Если относительная скорость точек касания поверхностей тел равна нулю и имеет место качение без скольжения, возникает трение качения, или трение второго рода 1). Наконец, рассматривают трение третьего рода, или трение верчения. В этом параграфе рассматривается лишь трение скольжения. [c.244] Рассмотрим сначала вопрос об измерении сил трения скольжения. Простейший способ определения величины силы трения скольжения и выявления влияющих на нее факторов основывается на уравновешивании силы трения другой силой, величина которой непосредственно известна. [c.244] Например, возьмем тело А, вес которого Р известен, и положим его на горизонтальную плоскость В (рис. 114). Предположим, для определенности, что телом А является ящик, в который можно положить гири определенного веса, изменяя таким образом вес Р. Прикрепим к ящику А нить ab , перекинутую через блок Ь. К концу этой нити прикрепим чашку весом с гирей веса Q. Заменяя гири на чашки весов, можно изменять и вес Q. [c.245] Натяжение нити равно весу чашки, весов с гирей Q, если пренебречь трением в блоке. Будем постепенно увеличивать вес Q. Сначала ящик не будет двигаться. Это, очевидно, воз- Рис. 114. [c.245] При увеличении Q сила трения сначала также возрастает и, наконец, достигает наибольшей предельной величины. Сила трения, развивающаяся при отсутствии взаимных движений поверхностей тел, называется силой статического трения или силой трения покоя. [c.245] Когда сила статического трения достигает наибольшей возможной величины, достаточно незначительного толчка, чтобы тело А начало двигаться по поверхности тела В. При этом оказывается, что после начала движения сила трения F несколько уменьшается, и для создания равномерного движения ящика А приходится умень-птить вес гири на чашке весов. Трение при движении тел, в отличие от трения покоя, будем называть трением движения. [c.245] Исследования, проведенные как таким примитивным, так и более совершенными способами, позволили установить ряд свойств сил трения скольжения. [c.245] Впервые эти свойства нашел известный физик Кулон (1736— 1806), воспользовавшись как результатами собственных экспериментов, так и результатами, полученными своими предшественниками, главным образом Амонтоном (1699). [c.245] Прежде всего рассмотрим качественные свойства сил трения. [c.245] Предельная величина силы статического трения скольжения пропорциональна силе нормального давления поверхностей тел, между которыми она возникает. [c.246] Свойства коэффициента трения скольжения вытекают из свойств сил трения, указанных выше. [c.246] Знак равенства соответствует состоянию предельного равновесия между силой трения и активными силами. [c.246] Если силы трения не достигли максимального значения, задача о равновесии тела не имеет единственного решения. Это вытекает из соотношения (II 1.7), имеющего форму неравенства. Можно утверждать, что существует область значений активных сил, соответствующих состоянию равновесия тела. [c.246] В этом случае силы трения всегда направлены в сторону, противоположную относительным скоростям элементов поверхностей трущихся тел. Следовательно, их направление можно найти на основании кинематических соображений ). [c.247] Коэффициенты трения были найдены экспериментально для ряда комбинаций материалов тел, между которыми возникает трение. Приведем некоторые из них -). [c.247] Кроме данных о коэффициентах сухого трения, для сравнения мы привели данные о коэффициентах трения смазанных поверхностей. Следует отметить, что данные, приведенные в этой таблице, содержат лишь приближенную оценку коэффициентов трения и поэтому пригодны лишь для грубых расчетов. В других случаях приходится ставить особые эксперименты для определения более точных значений коэффициента трения. [c.247] Вернуться к основной статье