Трение покоя

На прошлом уроке мы познакомились с таким видом взаимодействия между телами, как трение (возникает при их соприкосновении друг с другом и препятствует их относительному движению).

Мы более подробно рассматривали трение скольжения и трение качения. Эти виды трения возникают, когда тела движутся. Но есть еще один вид трения, о котором мы упоминали, — это трение покоя.

На данном уроке мы разберем более подробно этот вид взаимодействия между телами.

Трение покоя

Трение покоя возникает между покоящимися относительно друг друга телами. Посмотрите на рисунок 1. Тело находится на наклонной поверхности, но не скользит вниз, хотя на него и действует сила тяжести. Оно удерживается на месте благодаря действию силы трения покоя.

Рассмотрим пример, когда тело находится на горизонтальной поверхности (рисунок 2). На полу стоит холодильник, и мы хотим его передвинуть. Мы нажимаем на холодильник, но он не двигается с места. Почему так происходит?

Мы нажали на холодильник недостаточно сильно — это очевидно. Со стороны физики же, сила тяги, которая была приложена к холодильнику, уравновешивается силой трения между полом и ножками холодильника. Эта сила и называется силой трения покоя.

{"questions":[{"content":"Сила трения покоя возникает между[[choice-14]]","widgets":{"choice-14":{"type":"choice","options":["неподвижными телами","движущимися телами","Любыми телами"],"answer":[0]}}}]}

Сила трения покоя

Сила трения покоя — это сила трения, действующая между неподвижными относительно друг друга телами.

• Эта сила всегда будет противоположно направлена приложенной к телу силе
• Модуль силы трения покоя всегда равен модулю приложенной внешней силе
• Чем больше приложенная к телу сила, тем больше сила трения покоя
• Сила трения покоя имеет некое максимальное значение. Если величина приложенной к телу силы превысит это значение, тело придет в движение
• Сила трения покоя при движении тела в жидкости или газе равна нулю

{"questions":[{"content":"Почему если нажать на холодильник, то он не сдвинется с места?[[choice-1]]","widgets":{"choice-1":{"type":"choice","options":["Действующая со стороны человека сила уравновешивается силой со стороны деформации холодильника","Действующая со стороны человека сила уравновешивается силой тяжести","Действующая со стороны человека сила уравновешивается силой трения между полом и ножками холодильника"],"answer":[2]}}},{"content":"Укажите верные и неверные утверждения.[[grouper-4]]","widgets":{"grouper-4":{"type":"grouper","labels":["Верно","Неверно"],"items":[["Модуль силы трения покоя всегда равен модулю приложенной внешней силе","Сила трения покоя имеет некое максимальное значение. Если величина приложенной к телу силе превысит это значение, тело придет в движение","Сила трения покоя при движении тела в жидкости или газе равна нулю"],["Сила трения покоя всегда будет в ту же сторону, куда направлена приложенная к телу сила","Чем больше приложенная к телу сила, тем меньше сила трения покоя"]]}}}],"mix":1}

Измерение силы трения покоя

Силу трения покоя можно измерить с помощью динамометра. На прошлом уроке мы измеряли силу трения скольжения и силу трения качения, двигая брусок равномерно по горизонтальной поверхности.

В этот раз наша задача заключается в том, чтобы приложить такую силу, под действием которой брусок максимально долго не сдвинется с места (рисунок 3). Таким образом мы определим максимальную силу трения покоя.

Итак, прицепим брусок к динамометру. Аккуратно натягиваем пружину динамометра. Значение прибора, когда тело сдвинется с места и начнет двигаться равномерно, — и есть значение максимальной силы трения покоя.

Если далее мы зафиксируем силу трения скольжения во время равномерного движения бруска, то увидим, что сила трения скольжения будет меньше силы трения покоя (рисунок 4).

Вспомните свои усилия, когда вы пытаетесь передвинуть какой-нибудь тяжелый предмет. Самое сложное — это сдвинуть его с места, а дальше толкать намного легче.

Сила трения покоя составила $2.4 \space Н$, а сила трения скольжения — $2 \space Н$.

Так мы можем сказать, что максимальная сила трения покоя больше силы трения скольжения, а сила трения скольжения больше силы трения качения.

{"questions":[{"content":"Расположите разные виды силы трения по их увеличению при одинаковых условиях.[[sorter-17]]","widgets":{"sorter-17":{"type":"sorter","items":["Сила трения качения","Сила трения скольжения","Максимальная сила трения покоя"]}}}]}