Сила тертя спокою



Нехай на поверхнi лежить тіло. До нього прикладено двi сили: сила тяжiння та сила реакцiї опори . Другий закон Ньютона справджується. Двi сили врiвноважують одна одну i маємо нульове прискорення.

Тепер почнемо прикладати невелику горизонтально спрямовану силу до тiла, але воно все одно поки не рухається. Зрозумiло, що для того, щоб другий закон Ньютона далі справджувався, повинна з’явитися сила, яка врiвноважує ту, яку ми приклали до тiла, це сила тертя .

Ми з вами домовилися, що для легкостi зображення позначатимемо всi сили, прикладенi до тiла з рiвномiрним розподiлом маси, використовуючи наближення матерiальної точки. Взагалi-то, сила тертя, наприклад, повинна йти вздовж поверхнi, а сила реакцiї опори вiд самої опори. Коли буде важливо враховувати форму тіла i точку прикладання сили, ми це обов’язково робитимемо.

Сила тертя, яка виникає мiж поверхнею та тiлом, коли воно ще нерухоме, називається силою тертя спокою. Для того, щоб прискорення тiла дорiвнювало нулю, сила тертя спокою повинна дорiвнювати прикладенiй силi.

Тепер намагаємось все ж таки зрушити тiло, приклавши бiльшу силу, а воно знову не рухається. Таким чином, виходить що сила тертя спокою знов-таки дорiвнює прикладенiй силi.

У певний момент нашої прикладеної сили достатньо, щоб зрушити тiло. У цю переломну мить сила тертя спокою набуває свого максимального значення . Верхнiй iндекс «» означає, що ми розглядаємо силу тертя спокою.

Визначимо, вiд чого залежить це максимальне значення.

По-перше, воно залежить вiд того, як сильно взаємодiють мiж собою поверхня та тiло. Сила, яка вiдповiдає за таку взаємодiю – сила реакцiї опори .

По-друге, iснує залежнiсть вiд матерiалiв дотичних поверхонь. Коефiцiєнт, який характеризує тертя мiж матерiалами у станi спокою називається коефiцiєнтом тертя спокою .

Визначення
Сила тертя спокою – сила, що виникає при спробi зрушити тiло. Спрямована вздовж лiнiї стику поверхонь та в протилежну сторону до напрямку зовнішньої сили.

Сила тертя спокою змiнюється в межах вiд нуля (вiдсутня прикладена сила) до максимального значення (момент початку руху тiла):



Брусок масою кг лежить на поверхні з коефіцієнтом тертя спокою і коефіцієнтом тертя ковзання . Чи вистачить сили у зрушити його з місця?

Ні Так Вага бруска:
Сила тертя спокою:
Отже, нашої сили буде недостатньо для зрушення бруска з місця, так як сила тертя спокою більша за прикладену.