Трение — сопротивление, возникающее при движении одного шероховатого тела по поверхности другого. При скольжении тел возникает трение скольжения, при качении — трение качения. Природа сопротивлений движению в разных случаях различна.
Трение скольжения
Причина — механическое зацепление выступов. Сила сопротивления движению при скольжении называется силой трения скольжения (рис. 13.За).
Законы трения скольжения:
1. Сила трения скольжения прямо пропорциональна силе нормального давления
FТр = Ff = fR,
где R — сила нормального давления, направлена перпендикулярно опорной поверхности;
f — коэффициент трения скольжения.
В случае движения тела по наклонной плоскости (рис. 13.36)
R = G cos α
где α — угол наклона плоскости к горизонту.
Сила трения всегда направлена в сторону, обратную направлению движения.
2. Сила трения меняется от нуля до некоторого максимального значения, называемого силой трения покоя (статическое трение):
0 < Ff <=Ff0
Ff0— статическая сила трения (сила трения покоя).
3. Сила трения при движении меньше силы трения покоя Сила трения при движении называется динамической силой трения (Ff)
Поскольку сила нормального давления, зависящая от веса и направления опорной поверхности, не меняется, то различают статический и динамический коэффициенты трения:
Ff = f R; Ff0 = f0R.
Коэффициент трения скольжения зависит от следующих факторов:
— от материала: материалы делятся на фрикционные (с большим коэффициентом трения) и антифрикционные (с малым коэффициентом трения), например f = 0,14-0,15 (при скольжении стали по стали всухую), f = 0,24-0,3 (при скольжении стали по текстолиту);— от наличия смазки, например f — 0,04-0,05 (при скольжении стали по стали со смазкой);
— от скорости взаимного перемещения.