Тертя. Види тертя

Тертя – це опір , що виникає при русі одного шорсткого тіла по поверхні іншого.
Тертя ковзання. Причиною цього виду тертя є механічне зачеплення виступів. Сила опору руху при ковзанні називається силою тертя ковзання.
Закони тертя ковзання.
1. Сила тертя ковзання прямо пропорційна силі нормального тиску:
Fпр = Ff = fR,
де R – сила нормального тиску, спрямована перпендикулярно опорній поверхні;
f – коефіцієнт тертя ковзання.
Сила тертя завжди спрямована в бік, зворотний напрямку руху.
2. Сила тертя змінюється від нуля до деякого максимального значення, званого силою тертя спокою (статичне тертя):
0 де Ff0 – статична сила тертя (сила тертя спокою).
3. Сила тертя при русі менше сили тертя спокою. Сила тертя при русі називається динамічною силою тертя (Ff).
Ff ≤ Ff0.
Коефіцієнт тертя ковзання залежить від наступних факторів:
1) від матеріалу тіла. Усі матеріали за цим параметром діляться на фрикційні (з великим коефіцієнтом тертя) і антифрикційні (з малим коефіцієнтом тертя);
2) від наявності мастила;
3) від швидкості взаємного переміщення.
Тертя кочення. Опір при коченні пов’язано з взаємної деформацією ґрунту і колеса і значно менше тертя ковзання.
Зазвичай вважають грунт м’якше колеса, тоді в основному деформується грунт, і в кожний момент колесо повинно перекочуватися через виступ грунту. Для рівномірного кочення колеса необхідно прикладати силу FДВ.
Умова кочення колеса полягає в тому, що рушійний момент повинен бути не менше моменту опору.

Види тертя і формули для розрахунку їх сил. Приклади

Будь-який контакт між двома тілами призводить до появи сили тертя. При цьому не важливо, в якому агрегатному стані речовини знаходяться тіла, вони рухаються відносно один одного або спочивають. У даній статті коротко розглянемо, які види тертя існують в природі і техніці.

Тертя спокою

Для багатьох може бути дивною думку, що тертя тіл існує навіть тоді, коли вони перебувають у стані спокою відносно один одного. Крім того, ця сила тертя є найбільшою за величиною силою серед інших видів. Проявляється вона тоді, коли ми намагаємося зрушити з місця якої-небудь предмет. Це може бути дерев’яний брусок, камінь і навіть колесо.

Причиною існування сили тертя спокою є наявність нерівностей на дотичних поверхнях, які механічно взаємодіють один з одним за принципом пік-западина.

Обчислюється сила тертя спокою за наступною формулою:

Тут N – реакція опори, з якої на тіло впливає поверхню вздовж нормалі. Параметр ut є коефіцієнтом тертя. Він залежить від матеріалу дотичних поверхонь, якості обробки цих поверхонь, їх температури і від деяких інших факторів.

Записана формула свідчить, що від площі контакту сила тертя спокою не залежить. Вираз для Ft1 дозволяє розрахувати так звану максимальну силу. У ряді ж практичних випадків Ft1 не є максимальною. Вона завжди дорівнює за величиною зовнішньої сили, яка прагне вивести зі стану спокою тіло.

Тертя спокою відіграє важливу роль у житті. Завдяки цьому ми можемо рухатися по землі, відштовхуючись від неї підошвами ніг, не прослизаючи. Будь-які тіла, які знаходяться на похилих до горизонту площинах, не зісковзують з них завдяки силі Ft1.