Трение – один из видов взаимодействия тел. Оно возникает при соприкосновении двух тел. Трение, как и все другие виды взаимодействия, подчиняется третьему закону Ньютона: если на одно из тел действует сила трения, то такая же по модулю, но направленная в противоположную сторону сила действует и на второе тело. Силы трения, как и упругие силы, имеют электромагнитную природу. Они возникают вследствие взаимодействия между атомами и молекулами соприкасающихся тел.
Силами сухого трения называют силы, возникающие при соприкосновении двух твердых тел при отсутствии между ними жидкой или газообразной прослойки. Они всегда направлены по касательной к соприкасающимся поверхностям.
Сухое трение, возникающее при относительном покое тел, называют трением покоя. Сила трения покоя всегда равна по величине внешней силе и направлена в противоположную сторону.
Сила трения покоя не может превышать некоторого максимального значения (Fтр)max. Если внешняя сила больше (Fтр)max, возникает относительное проскальзывание. Силу трения в этом случае называют силой трения скольжения. Она всегда направлена в сторону, противоположную направлению движения и, вообще говоря, зависит от относительной скорости тел. Однако, во многих случаях приближенно силу трения скольжения можно считать независящей от величины относительной скорости тел и равной максимальной силе трения покоя. Эта модель силы сухого трения применяется при решении многих простых физических задач(
Опыт показывает, что сила трения скольжения пропорциональна силе нормального давления тела на опору, а следовательно, и силе реакции опорыКоэффициент пропорциональности μ называют коэффициентом трения скольжения.
Коэффициент трения μ – величина безразмерная. Обычно коэффициент трения меньше единицы. Он зависит от материалов соприкасающихся тел и от качества обработки поверхностей. При скольжении сила трения направлена по касательной к соприкасающимся поверхностям в сторону, противоположную относительной скорости.
При движении твердого тела в жидкости или газе возникает силa вязкого трения. Сила вязкого трения значительно меньше силы сухого трения. Она также направлена в сторону, противоположную относительной скорости тела. При вязком трении нет трения покоя.
Сила вязкого трения сильно зависит от скорости тела. При достаточно малых скоростях Fтр ~ υ, при больших скоростях Fтр ~ υ2. При этом коэффициенты пропорциональности в этих соотношениях зависят от формы тела.
Силы трения возникают и при качении тела. Однако силы трения качения обычно достаточно малы. При решении простых задач этими силами пренебрегают.
m - масса ( 3 кг )
g - ускооение свободного падения ( для Юпитера 23 H / кг )
F = 3 * 23 = 69 H
2) F = m * g
m = p * V
p - плотность ( для меди 8900 кг / м³ )
V - объём ( 10 см = 0,1 м ; 8 см = 0,08 м ; 5 см = 0,05 м > V = a * b * c = 0,1 * 0,08 * 0,05 = 0,0004 м³ )
m = 8900 * 0,0004 = 3,56 кг
F = 3,56 * 10 = 35,6 H
3) V = m / p
m - масса
р - плотность ( для воды 1000 кг / м³ )
m = F / g
F - сила ( 500 Н )
g - ускорение свободного падения ( 10 Н / кг )
m = 500 / 10 = 50 H
V = 50 / 1000 = 0,05 м³
4) F = m * g > g = F / m
F - сила ( 277,5 H )
m - масса ( 65 кг + 10 кг = 75 кг )
g = 277,5 / 75 = 3,7 H / кг - это ускорение свободного падения на Марсе , значит космонавт находится на Марсе.