1. Сила тертя ковзання

У всіх механічних явищах наявні сили тертя. Наш рух по зем лі, рух транспортних засобів та їх гальмування — результат дії сил тертя. Сили тертя виникають унаслідок безпосереднього зіткнення тіл і завжди спрямовані вздовж поверхонь цих тіл, на відміну від сил пружності, спрямованих перпендикулярно цим поверхням.

Коли тіло ковзає по поверхні іншого тіла, на нього діє сила тер тя ковзання.

^ Сили тертя ковзання діють між стичними тілами, коли вони

рухаються відносного одне одного, і спрямовані так, щоб змен

шити швидкість їх відносного руху.

Сила тертя ковзання виникає з двох причин.

По перше, на шорсткуватих поверхнях існують нерівності, і в разі спроби зсунути одне тіло відносно іншого, ці нерівності чі пляються одна за одну, у результаті чого виникають сили, подібні до сил пружності.

По друге, якщо обидві стичні поверхні ретельно відшліфовані, то в разі зіткнення цих поверхонь виникають сили міжмолекуляр ного притягання. Це може привести навіть до приставання повер хонь одна до одної.

На досліді можна показати, що модуль сили тертя ковзання ^_ій9 пропорційний модулю сили нормального тиску N.

Коефіцієнт пропорційності ц називають коефіцієнтом тертя.

Необхідно звернути увагу учнів на те, що співвідношення ^т⁼ не можна записувати у векторній формі, оскільки сила тертя і сила нормального тиску перпендикулярні одна одній.

Під час переміщення тіла по горизонтальній поверхні гори зонтально спрямованою силою сила нормальної реакції дорівнює за модулем силі тяжіння, тому в цьому випадку співвідношення ^б«еи₉ = цЛ^^{набуває вигляду} Р_т,_ІЦ = \хт₈^.

2. Сила тертя спокою

Покладемо брусок на дошку й піднімемо її за один край. Брусок при цьому не зісковзує, тобто перебуває в рівновазі. Оскільки дві сили, що діють на брусок (сила тяжіння і сила реакції опори), не зрівноважують одна одну, то, очевидно, є ще одна сила, яка зрівно важує сили тяжіння і сили пружності, що діють однаковою мірою. Це і є сила тертя спокою.

^ Сила тертя спокою виникає внаслідок спроби зрушити одне зі стичних тіл відносно другого і спрямована вздовж поверхонь зіткнення тіл так, що перешкоджає їх відносному руху. Причина виникнення сил тертя спокою — та сама, що й сил

тертя ковзання: це, головним чином, зачеплення нерівностей стич

них тіл.

Якщо збільшувати кут нахилу дошки, то за деякого значення сили, що діє на брусок, він починає ковзати по поверхні дошки, при цьому тертя спокою замінюється тертям ковзання.

Отже, сила тертя спокою не перевищує деякого максимального значення, яке називають максимальною силою тертя спокою. До свід показує, що максимальна сила тертя спокою приблизно дорів нює силі тертя ковзання.

3. Сила тертя кочення

Якщо тіло не ковзає по поверхні іншого тіла, а котиться, то тер тя, що виникає в місці їх зіткнення, називають тертям кочення.

До тертя кочення можна зарахувати тертя коліс залізничного вагона об рейки, коліс автомобіля об бруківку, тертя під час пере кочування діжок або труб об ґрунт тощо.

За однакових навантажень сила тертя кочення значно менша за силу тертя ковзання, тому в тих випадках, коли потрібно зменши ти силу тертя, тертя ковзання замінюють тертям кочення. З цією метою використовують шарикові й роликові підшипники. Застосу вання шарикових або роликових підшипників дозволяє зменшити силу тертя у 20-30 разів.

Під час кочення тіло деформує все нові й нові ділянки поверхні. Це є однією з причин виникнення сили тертя кочення. Зазвичай тертя кочення тим менше, чим твердіші поверхні стичних тіл.