Реакція опори
Другий діючої на тіло силою є реакція опори (N). Причина її появи пов’язана з третім законом Ньютона. Величина N показує, з якою силою площину впливає на тіло. Вона спрямована вгору перпендикулярно площині похилій. Якщо б тіло знаходилося на горизонтальній поверхні, то N дорівнювала б вазі. У даному ж випадку N дорівнює лише другою складовою, отриманої при розкладанні сили тяжкості (див. абзац вище).
Реакція опори не чинить прямого впливу на характер руху тіла, оскільки вона перпендикулярна площині нахилу. Тим не менш вона зумовлює появу тертя між тілом і поверхнею площини.
Сила тертя
Третьою силою, яку слід враховувати при дослідженні руху тіла по похилій площині, є тертя (Ff). Фізична природа тертя є непростою. Її поява пов’язана з мікроскопічними взаємодіями дотичних тіл, що мають неоднорідні поверхні контакту. Виділяють три види цієї сили:
- спокою;
- ковзання;
- кочення.
Тертя спокою, ковзання описуються однією і тією ж формулою:
Ff = µ × N,
де µ – це безрозмірний коефіцієнт, значення якого визначається матеріалами тертьових тел. Так, при терті ковзання дерева об дерево µ = 0,4, а про льоду лід – 0,03. Коефіцієнт для тертя спокою завжди більше такого для ковзання.
Тертя кочення описується за відмінною від попередньої формули. Вона має вигляд:
Ff = f × N / r.
Тут r – радіус колеса, f – коефіцієнт, що має розмірність зворотного довжини. Ця сила тертя, як правило, набагато менше попередніх. Зауважимо, що на її значення впливає радіус колеса.
Сила Ff, якого б типу вона не була, завжди спрямована проти руху тіла, тобто Ff прагне зупинити тіло.
