Сила трения покоя

Попробуйте сдвинуть с места шкаф (рис. 17.6). Он будет оставаться в покое, даже если прикладывать к нему довольно большую силу.

Какая же сила уравновешивает горизонтально направленную силу, приложенную вами к шкафу? Это сила трения покоя, действующая на шкаф со стороны пола.

Силы трения покоя возникают при попытке сдвинуть одно из соприкасающихся тел относительно другого в том случае, когда тела остаются в покое друг относительно друга. Эти силы препятствуют относительному движению тел.

5. Действует ли сила трения покоя на пол со стороны шкафа (рис. 17.6)?

Причины возникновения силы трения покоя сходны с причинами возникновения силы трения скольжения: наличие неровностей на соприкасающихся поверхностях тел и действие сил межмолекулярного притяжения.

Будем постепенно увеличивать приложенную к шкафу горизонтальную силу. При достижении некоторого её значения шкаф сдвинется с места и начнёт скользить по полу. Следовательно, модуль силы трения покоя F_{тp. пок} не превышает некоторого предельного значения, называемого максимальной силой трения покоя.

Опыт показывает, что максимальная сила трения покоя немного больше силы трения скольжения. Однако для упрощения решения школьных задач принимают, что максимальная сила трения покоя равна силе трения скольжения:

F_{тp. пок} ≤ μN. (2)

Если тело покоится, то сила трения покоя _{тp. пок} уравновешивает силу , направленную вдоль поверхности соприкосновения тел и стремящуюся сдвинуть тело. Следовательно, в этом случае

F_{тp. пок} = F. (3)

Обратите внимание: сила трения покоя удовлетворяет двум соотношениям — неравенству (4) и равенству (5). Из них следует неравенство для силы , которая не может сдвинуть тело:

F_тp = F_{тp. пок} = μN. (5)

Соотношения (3) и (5) иллюстрирует график зависимости силы трения F_тp от приложенной к телу силы F (рис. 17.7).

Рис. 17.7

Окончание >>>