Статическое или скользящее трение
При относительном движении или попытке между двумя соприкасающимися поверхностями создаются силы, противодействующие движению. Обычно эти силы известны как трение. Трение возникает между твердыми поверхностями, жидкими поверхностями и между жидкими / твердыми поверхностями. Трение внутри жидкости известно как вязкость. Обсуждение этой статьи в основном сосредоточено на силах трения, действующих на твердые поверхности.
В макроскопическом масштабе причиной сил трения являются неровности поверхностей тел. Когда небольшие неровности поверхности, такие как щели и выступы на поверхности, подвергаются относительному движению, они препятствуют движению друг друга, создавая силы реакции. Есть законы, объясняющие поведение сил трения.
1. Когда две поверхности соприкасаются и движутся относительно друг друга, или при попытке сделать это, в точке контакта сила трения на теле противоположна направлению движения тела.
2. Если сил трения на телах достаточно, чтобы удерживать тела в равновесии, то силы трения называются ограничивающим трением, а величину трения можно определить, рассматривая равновесие.
3. Отношение предельного трения к нормальной реакции между двумя поверхностями зависит от веществ, из которых состоят поверхности, и от природы поверхностей, а не от величины нормальной реакции. Отношение известно как коэффициент трения.
4. Величина предельного трения не зависит от площади контакта двух поверхностей.
5. При движении сила трения противоположна направлению движения и не зависит от скорости. Соотношение между силой трения и нормальной реакцией между поверхностями остается постоянным и немного меньше, чем в случае предельного трения.
Микроскопически происхождение сил трения приписывается силам отталкивания между электромагнитными полями молекул.
Что такое статическое трение?
Когда тело находится в статическом (неподвижном) состоянии, силы трения, действующие на тело, известны как силы трения покоя. В этом случае векторная сумма внешних сил, действующих на тело, равна величине сил трения, но противоположна по направлению; следовательно, тело остается в равновесии. Силы трения увеличиваются пропорционально результирующей внешней силе, действующей на тело, пока оно не достигнет предела и не начнет двигаться. Максимальное статическое трение - это предельное трение.
Трение не зависит от площади контакта двух поверхностей и зависит от материала и характера тела. Как только результирующая внешняя сила превышает предельное трение, тело начинает двигаться.
Что такое скользящее (динамическое) трение?
Когда тело находится в движении, силы трения, действующие на тело, известны как динамические силы трения. Динамическая сила трения не зависит от скорости и ускорения. Соотношение между силой трения и нормальной силой между поверхностями также остается постоянным, но немного меньшим, чем отношение для предельного трения.
В чем разница между статическим трением и трением скольжения (динамическим)?
• Коэффициент статического трения немного выше, чем коэффициент динамического трения.
• Статическое трение изменяется пропорционально внешним силам, в то время как силы трения скольжения (динамические) остаются постоянными, независимо от скорости и ускорения (и результирующей внешней силы).
