Фізика підготовка до ЗНО комплексне видання
МЕХАНІКА
2. ОСНОВИ ДИНАМІКИ
2.2. СИЛИ В МЕХАНІЦІ
2.2.1. СИЛА ТЕРТЯ. В’ЯЗКЕ ТЕРТЯ
Сила тертя – це сила, яка виникає під час руху одного тіла по поверхні іншого і перешкоджає цьому руху.
Наприклад, двигун автомобіля обертає ведучі колеса. Тертя по землі перешкоджає цьому обертанню, штовхаючи колесо вперед (таким чином, виникає сила тяги автомобіля) (рис. 24, а).
Сила тертя ковзання 
Тер. ковз. виникає при ковзанні одного тіла по поверхні іншого. Її напрям
Рис. 24
Модуль сили тертя ковзання прямо пропорційний силі нормальної реакції опори N:
Де μ – безрозмірна величина.
Коефіцієнт пропорційності μ – коефіцієнт тертя ковзання, який залежить від виду речовин тіл, які стикаються, стану їхніх поверхонь та швидкості ковзання одного тіла відносно іншого.
При розв’язанні багатьох задач можна користуватися деяким середнім значенням коефіцієнта тертя ковзання. При малих швидкостях можна вважати, що він дорівнює коефіцієнту тертя спокою
Рис. 25
Модуль сили тертя ковзання під час руху по горизонтальній поверхні:
Модуль сили тертя ковзання під час руху по поверхні, яка утворює з горизонтом кут α:
Оскільки
Сила тертя спокою Тср сп однакова за модулем і спрямована протилежно тій зовнішній силі , яка спричиняє ковзання одного тіла по іншому (рис. 26).
Рис. 26
Максимальне значення модуля сили тертя спокою:
Тертя кочення виникає при коченні одного тіла по поверхні іншого.
Модуль сили тертя кочення дорівнює відношенню добутку коефіцієнта тертя кочення k, модуля сили нормальної реакції опори N до радіуса R тіла, що котиться:
Для більшості поверхонь сила тертя кочення менша за силу тертя ковзання. Тому широко практикується заміна тертя ковзання тертям кочення (кулькові та роликові підшипники):
При дуже великих швидкостях сухе тертя переходить у в’язке, оскільки між поверхнями утворюється прошарок повітря.
В’язке тертя виникає при русі твердого тіла у рідині або газі. Сила в’язкого тертя Тер. в’язк спрямована проти швидкості руху тіла (рис. 27).
Рис. 27
Особливості в’язкого тертя
1. Сила тертя спокою відсутня:
2. Модуль сили в’язкого тертя залежить від швидкості руху тіла:
- при малих швидкостях:
- при великих швидкостях:
Де β1, β2 – коефіцієнти пропорційності між модулем сили в’язкого тертя та швидкістю руху тіла. Характеризує обтікання поверхні тіла та в’язкість середовища.
(2 votes, average: 4,50 out of 5)