Тертя - це одне з найголовніших понять динаміки. Що ви знаєте про нього?

Ще в шкільні роки, в сьомому чи восьмомукласі, кожна людина знайомиться з новим поняттям динамічної фізики, - тертям. Однак багато, подорослішавши, забувають, що таке тертя і яким чином діє ця сила. Давайте спробуємо розібратися в цій темі.

визначення поняття

Трение - это явление, которое заключает в себе Наступного сенс: коли два тіла стикаються один з одним, на місці їх контакту утворюється особливе взаємодія, що перешкоджає тіл продовжувати рух відносно один одного. Ясно, що можна підрахувати значення взаємодії цих тіл. Сила тертя якраз таки і характеризує дана взаємодія кількісно. Якщо тертя відбувається між твердими тілами (наприклад, взаємодія книги з книжковою полицею або яблука зі столом), то така взаємодія називається сухим тертям.

Слід розуміти, що тертя - це сила, що маєелектромагнітну природу. Це означає, що причиною виникнення даної сили є взаємодія між частинками, з яких складається те чи інше тіло.

Яким буває тертя?

Завдяки різноманітності існуючих в нашому світіпредметів можна визначити, що кожен з них має свою структуру і володіє індивідуальними властивостями. Це означає, що і взаємодія між різними предметами буде відрізнятися. Для правильного розуміння суті і грамотного вирішення багатьох завдань у фізиці прийнято умовно розділяти три види тертя. Отже, розберемо кожен окремо:

• перше тертя - це тертя спокою, яке виникає привідсутності відносного переміщення двох тіл. Ми можемо спостерігати його приклади всюди, адже сила, що виникає при цьому терті, утримує предмети в рівновазі. Наприклад, товари на рухомій стрічці транспортера, вбитий в стіну цвях або людина, що стоїть на підлозі.
• тертя ковзання - Це умовно друге тертя.Значення ковзання визначається таким чином: коли до тіла, що знаходиться в рівновазі, прикладають силу, яка більша, ніж сила тертя спокою, починає діяти сила тертя ковзання, і тіло зсувається з місця.
• І нарешті, тертя кочення, що пояснює взаємодію двох тіл, одне зяких перекочується поверхнею іншого. Різниця в терті кочення і ковзання пояснюється тим, що при будь-якому русі площі тіла зміщуються по довжині зіткнення поверхні, і замість розірваних міжмолекулярних зв'язків утворюються нові. А якщо колесо котиться без прослизання, молекулярні зв'язки при підйомі ділянок колеса розриваються набагато швидше, ніж при ковзанні. Виходить, що сила тертя кочення менша від сили ковзання.

Де і як можна використовувати тертя?

Тертя - це незамінне явище, без якого миб не змогли робити елементарні речі: ходити, сидіти або просто тримати предмети в руках. Тому не варто недооцінювати значення тертя. Як говорив французький фізик Гільйом: "Якби не було тертя, наша Земля була б без єдиної шорсткості, вона була б подібна рідкій краплі".

Мабуть, найкращий приклад, який найточнішехарактеризує тертя, – це робота колеса. Ще в давнину було помічено, що сили тертя кочення набагато менше сил тертя ковзання. Саме незаперечна користь тертя кочення спричинила те, що люди почали підкладати колоди або ковзанки для переміщення важких і габаритних вантажів. З часом люди вдосконалювали знання про дивовижні властивості тертя кочення, спостерігали за рухом предметів під впливом сил тертя і, нарешті, винайшли колесо! У сучасному світі неможливо уявити життя без цих незамінних деталей, адже колеса – це другі "двигуни" будь-якого транспорту!

Як визначити значення сили тертя?

Як і будь-яка інша сила, сила тертя маєцілими значеннями. Щоб точно визначити, скільки сили знадобиться для переміщення чи інших видів робіт, необхідно підрахувати силу тертя спокою. Цим зазвичай займаються інженери, коли, наприклад, будують заводи або винаходять нові пристрої. Проте, навіть звичайні школярі стикаються з певними завданнями, де потрібно обчислити силу тертя. Отже, щоб підрахувати його значення, потрібно просто скористатися нескладною формулою: F_тертя = K * N, де k – це коефіцієнт тертя.Значення всіх коефіцієнтів залежить завжди від поверхні предмета, яким рухається чи з яким взаємодіє тіло. "N" у нашій формулі означає силу реакції опори на тіло. Вона залежить насамперед від маси тіла, що стикається з поверхнею опори.

Обчислюємо значення сили у завданні

Допустимо, тіло масою m = 3 кг знаходиться нагоризонтальні дошки. Коефіцієнт тертя між дерев'яною дошкою та тілом дорівнює 0,3. Як знайти значення сили тертя? Дуже просто, всього потрібно підставити наші значення у формулу. Тільки необхідно врахувати, що N у разі дорівнює вазі тіла (за 3-му закону Ньютона). Отже, сила, що шукається, дорівнює (m * g) * k = (3 кг * 10 м/с²) * 0,3 = 9 H.