При исследовании явления трения между двумя твердыми телами различают три основных вида трения: сухое, граничное и жидкостное.

Сухое трение. Сухое трение проявляется при взаимном относительном движении двух очищенных и высушенных твердых тел, находящихся в естественном контакте друг с другом. Под «естественным контактом» понимается непосредственное и тесное соприкосновение тел, возможное при минимальной загрязненности их поверхностей. Для выявления сухого трения сначала путем обработки с применением моющих средств и растворителей удаляют все масляные загрязнения. Затем наждачной бумагой наименьшей зернистости снимают немасляные загрязнения. После прополаскивания в дважды перегнанном спирте или эфире образцы высушиваются в инертной атмосфере или чистом воздухе. Считается, что очищенные и высушенные таким образом поверхности отвечают условиям сухого трения.

Основополагающим является понятие статического коэффициента сухого трения (коэффициента трения покоя). Этот коэффициент f дается выражением

где F – максимальная сила трения в момент трогания (рубежная сила статического трения), а N – сила нормального давления на поверхности их контакта (т.н. нормальная сила).

На рис. 1 представлена схема определения статического коэффициента трения методом скольжения образца по наклонной плоскости. Угол q наклона плоскости постепенно увеличивают до тех пор, пока образец не начнет скользить вниз. Вектор W веса образца на схеме разложен на две составляющие – перпендикулярную и параллельную плоскости скольжения. Составляющая , перпендикулярная плоскости, равна нормальной силе N, c которой плоскость действует на образец, и направлена противоположно ей. Составляющая, параллельная плоскости, тянет образец в направлении наклона плоскости, но ей противостоит сила трения F, которая, пока тело не движется, в соответствии с третьим законом механики принимает значения, равные . Когда угол наклона плоскости, увеличиваясь, достигает значения, при котором величина равна рубежной силе статического трения, образец начинает двигаться. При этом значении угла выполняется равенство

W sinq * = fW cosq *,

откуда f = tgq *, где q * – угол, при котором начинается скольжение (угол трогания).

(7.76 Кб)

дальше