Тертя. Різновиди тертя
Ми постійно стикаємося з тертям у повсякденному житті. І це добре! Якби ми жили, якщо б не було тертя? Адже тоді не можна було ні ходити, ні взяти щось до рук.
Які сили діють на тіло, яке ми намагаємось зрушити з місця?
Fприкладена – Fтертя = m·a
Сила тертя пропорційна прикладеній силі та протидіє їй. Куля тисне на поверхню із силою m·g. А поверхня з тією самою силою діє на кулю. Цю силу називають нормальною – Fн.
Нормальна сила завжди спрямована перпендикулярно поверхні
У нашому випадку Fн = m·g, тому що поверхня горизонтальна. Проте, нормальна сила за величиною не завжди збігається із силою тяжкості.
Нормальна сила – сила взаємодії поверхонь тіл, що стикаються. Чим вона більше – тим сильніше тертя.
Нормальна сила та сила тертя пропорційні одне одному:
Fтр = μFн
- 0 < μ < 1 – коефіцієнт тертя, що характеризує шорсткість поверхонь.
- μ=0 – тертя відсутнє (ідеалізований випадок)
- μ=1- максимальна сила тертя дорівнює нормальній силі.
Сила тертя залежить від площі зіткнення двох поверхонь (якщо їх маси не змінюються).
Зверніть увагу: рівняння Fтр = μFн не є співвідношенням між векторами, оскільки вони спрямовані в різні боки: нормальна сила перпендикулярна до поверхні, а сила тертя – паралельна.
Різновиди тертя
Тертя буває двох видів: статичне та кінетичне.
- Статичне тертя (тертя спокою) діє між дотичними тілами, що знаходяться у спокої один щодо одного. Статичне тертя проявляється на мікроскопічному рівні.
- Кінетичне тертя (тертя ковзання) діє між тілами, що стикаються і рухомі один щодо одного. Кінетичне тертя проявляється на макроскопічному рівні.
Статичне тертя більше кінетичного для тих самих тіл, або коефіцієнт тертя спокою більше коефіцієнт тертя ковзання.
Напевно, вам це відомо з особистого досвіду: шафу дуже важко зрушити з місця, але підтримувати рух шафи набагато легше. Це пояснюється тим, що при русі поверхні тіл “не встигають” перейти на дотики на мікроскопічному рівні.