Как показывают оценки, на преодоление трения и его разрушительных последствий человечество тратит примерно 5—10 % всей совершаемой им работы. Если же трение исчезнет, то в машинах, станках, двигателях и других различных устройствах, участвующих в современных производственных процессах, уменьшатся потери энергии, износ, шум. Но, вместе с тем, если исчезнет трение, то наступит хаос. Движущиеся поезда, автомобили, велосипеды, трамваи не смогут остановиться, а покоящиеся — не смогут тронуться с места. Бес будут барахтаться пешеходы, сползая вместе с припаркованными автомобилями и другими предметами по уклонам улиц. Развяжутся узлы на всех нитках и веревках. Сами собой начнут раскручиваться гайки и выпадать шурупы. Обвиснут струны роялей, гитар. Смычки перестанут извлекать звуки из скрипок, альтов, виолончелей.. . Но может ли исчезнуть трение? Что значит «трение отсутствует» ? Что такое, наконец, сила трения? Об этом и пойдет речь в заметке. Как известно, сила трения (точнее — сила сухого трения) F определяется коэффициентом трения k, зависящим от рода веществ, из которых сделаны трущиеся тела, и качества обработки их поверхностей, и силой N нормального давления одного тела на другое: ~F = kN . Представим себе, что у всех окружающих нас тел любой малый участок поверхности абсолютно гладкий, т. е. ki = 0. Тогда при любой величине силы Ni, действующей на этот участок, Ni = 0. Очевидно, что это и означало бы, что трение как свойство вещества исчезло. Однако оказывается, что даже если трение как свойство вещества исчезнет, сила трения между телами, тем не менее, может проявляться. Отсюда видно, что для того чтобы в условиях отсутствия трения одно тело начало движение по поверхности другого, надо приложить силу, величина которой определяется точно так же, как и величина силы трения
Но, вместе с тем, если исчезнет трение, то наступит хаос. Движущиеся поезда, автомобили, велосипеды, трамваи не смогут остановиться, а покоящиеся — не смогут тронуться с места. Бес будут барахтаться пешеходы, сползая вместе с припаркованными автомобилями и другими предметами по уклонам улиц. Развяжутся узлы на всех нитках и веревках. Сами собой начнут раскручиваться гайки и выпадать шурупы. Обвиснут струны роялей, гитар. Смычки перестанут извлекать звуки из скрипок, альтов, виолончелей.. .
Но может ли исчезнуть трение? Что значит «трение отсутствует» ? Что такое, наконец, сила трения? Об этом и пойдет речь в заметке.
Как известно, сила трения (точнее — сила сухого трения) F определяется коэффициентом трения k, зависящим от рода веществ, из которых сделаны трущиеся тела, и качества обработки их поверхностей, и силой N нормального давления одного тела на другое:
~F = kN .
Представим себе, что у всех окружающих нас тел любой малый участок поверхности абсолютно гладкий, т. е. ki = 0. Тогда при любой величине силы Ni, действующей на этот участок, Ni = 0. Очевидно, что это и означало бы, что трение как свойство вещества исчезло.
Однако оказывается, что даже если трение как свойство вещества исчезнет, сила трения между телами, тем не менее, может проявляться.
Отсюда видно, что для того чтобы в условиях отсутствия трения одно тело начало движение по поверхности другого, надо приложить силу, величина которой определяется точно так же, как и величина силы трения
Условие:
m=1(кг), α=60°, μ=0,1, а=0(м/с²) (равномерное движение), F=?
m*a=m*g+N+F+Fтр (где а - ускорение, N - сила реакции опоры, Fтр - сила трения, при этом все слагаемые в указанном равенстве - векторные величины);
проекция сил на ось Х: m*a=F*cos(α)-Fтр, Fтр=μ*N ⇒ m*a=F*cos(α)-μ*N, a=0 ⇒ F*cos(α)=μ*N;
проекция сил на ось Y: 0=N+F*sin(α)-m*g ⇒ N=m*g-F*sin(α);
F*cos(α)=μ*(m*g-F*sin(α)) ⇒ F*cos(α)+μ*F*sin(α)=μ*m*g ⇒ F*(cos(α)+μ*sin(α))=μ*m*g ⇒ F=(μ*m*g)/(cos(α)+μ*sin(α)); F≈(0,1*1*9,8)/(0,5+0,1*0,87)≈0,98/0,59=2 (Н).