Властивості сили тертя і формули для її обчислення
У шкільному курсі фізики кажуть, що вперше закони тертя виклав французький фізик Гійом Амонтон в XVII столітті. Насправді це явище почав вивчати ще в кінці XV століття Леонардо да Вінчі, розглядаючи рухомий предмет по гладкій поверхні.
Властивості тертя можуть бути коротко викладені наступним чином:
- сила тертя завжди діє проти напрямку переміщення тіла;
- її величина прямо пропорційна реакції опори;
- вона не залежить від площі контакту;
- вона не залежить від швидкості переміщення (для невеликих швидкостей).
Ці особливості розглянутого явища дозволяють ввести наступну математичну формулу для сили тертя:
F = μ*N, де N – реакція опори, μ – коефіцієнт пропорційності.
Значення коефіцієнта μ залежить виключно від властивостей поверхонь, які труться один об одного. Таблиця значень для деяких поверхонь наведена нижче.
Для тертя спокою формула використовується та ж сама, що наведена вище, однак, значення коефіцієнтів μ для тих же поверхонь будуть абсолютно інші (вони більше за розмірами, ніж для ковзання).
Особливий випадок являє тертя кочення, коли одне тіло котиться (не ковзає) по поверхні іншого. Для сили в цьому випадку застосовують формулу:
F = f*N/R.
Тут R – радіус колеса, f – коефіцієнт кочення, який згідно з формулою має розмірність довжини, що його відрізняє від безрозмірного μ.
